সিরামিক আবরণে বিরল আর্থ অক্সাইডের প্রভাব কী?

সিরামিক, ধাতু উপকরণ এবং পলিমার উপকরণ তিনটি প্রধান কঠিন পদার্থ হিসাবে তালিকাভুক্ত করা হয়। সিরামিকের অনেক চমৎকার বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যেমন উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ, জারা প্রতিরোধ, পরিধান প্রতিরোধ, ইত্যাদি, কারণ সিরামিকের পারমাণবিক বন্ধন মোড হল আয়নিক বন্ধন, সমযোজী বন্ধন বা উচ্চ বন্ড শক্তির সাথে মিশ্র আয়ন-সমযোজী বন্ধন। সিরামিক আবরণ সাবস্ট্রেটের বাইরের পৃষ্ঠের চেহারা, গঠন এবং কর্মক্ষমতা পরিবর্তন করতে পারে, লেপ-সাবস্ট্রেট কম্পোজিট তার নতুন কর্মক্ষমতার জন্য অনুকূল। এটি জৈবভাবে উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের, উচ্চ পরিধান প্রতিরোধের এবং সিরামিক উপকরণগুলির উচ্চ জারা প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সাবস্ট্রেটের মূল বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করতে পারে এবং দুটি ধরণের উপকরণের ব্যাপক সুবিধার জন্য সম্পূর্ণ খেলা দিতে পারে, তাই এটি মহাকাশে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। , বিমান চালনা, জাতীয় প্রতিরক্ষা, রাসায়নিক শিল্প এবং অন্যান্য শিল্প।

বিরল পৃথিবীকে নতুন উপকরণের "ধন ঘর" বলা হয়, কারণ এর অনন্য 4f ইলেকট্রনিক গঠন এবং ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য। যাইহোক, বিশুদ্ধ বিরল আর্থ ধাতুগুলি খুব কমই সরাসরি গবেষণায় ব্যবহৃত হয় এবং বিরল পৃথিবীর যৌগগুলি বেশিরভাগই ব্যবহৃত হয়। সর্বাধিক সাধারণ যৌগগুলি হল CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS এবং বিরল আর্থ ফেরোসিলিকন৷ এই বিরল আর্থ যৌগগুলি সিরামিক সামগ্রী এবং সিরামিক আবরণগুলির গঠন এবং বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে পারে৷

আমি সিরামিক পদার্থে বিরল আর্থ অক্সাইড প্রয়োগ করি

বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলিকে স্টেবিলাইজার হিসাবে যুক্ত করা এবং বিভিন্ন সিরামিকগুলিতে এইডসকে সিন্টারিং করা সিন্টারিং তাপমাত্রা হ্রাস করতে পারে, কিছু কাঠামোগত সিরামিকের শক্তি এবং দৃঢ়তা উন্নত করতে পারে এবং এইভাবে উৎপাদন খরচ কমাতে পারে। একই সময়ে, বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি সেমিকন্ডাক্টর গ্যাস সেন্সর, মাইক্রোওয়েভ মিডিয়া, পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক এবং অন্যান্য কার্যকরী সিরামিকগুলিতে খুব গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। গবেষণায় দেখা গেছে, অ্যালুমিনা সিরামিকে দুই বা ততোধিক বিরল আর্থ অক্সাইড একসঙ্গে যোগ করা অ্যালুমিনা সিরামিকে একক বিরল আর্থ অক্সাইড যোগ করার চেয়ে ভালো। অপ্টিমাইজেশান পরীক্ষার পরে, Y2O3+CeO2 এর সর্বোত্তম প্রভাব রয়েছে। যখন 0.2%Y2O3+0.2%CeO2 1490℃ এ যোগ করা হয়, তখন sintered নমুনার আপেক্ষিক ঘনত্ব 96.2% এ পৌঁছাতে পারে, যা একা যেকোন বিরল আর্থ অক্সাইড Y2O3 বা CeO2 সহ নমুনার ঘনত্বকে ছাড়িয়ে যায়।

সিনটারিং প্রচারে La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3-এর প্রভাব শুধুমাত্র La2O3 যোগ করার চেয়ে ভাল, এবং পরিধান প্রতিরোধের স্পষ্টতই উন্নতি হয়েছে। এটি আরও দেখায় যে দুটি বিরল আর্থ অক্সাইডের মিশ্রণ একটি সাধারণ সংযোজন নয়, তবে তাদের মধ্যে একটি মিথস্ক্রিয়া রয়েছে, যা অ্যালুমিনা সিরামিকের সিন্টারিং এবং কর্মক্ষমতা উন্নতির জন্য আরও উপকারী, তবে নীতিটি অধ্যয়ন করা বাকি রয়েছে।

উপরন্তু, এটি পাওয়া গেছে যে সিনটারিং এইডস হিসাবে মিশ্র বিরল আর্থ মেটাল অক্সাইড যোগ করা উপাদানগুলির স্থানান্তরকে উন্নত করতে পারে, MgO সিরামিকের সিন্টারিংকে উন্নীত করতে পারে এবং ঘনত্ব উন্নত করতে পারে। যাইহোক, যখন মিশ্র ধাতব অক্সাইডের পরিমাণ 15% এর বেশি হয়, তখন আপেক্ষিক ঘনত্ব হ্রাস পায় এবং খোলা ছিদ্র বৃদ্ধি পায়।

দ্বিতীয়ত, সিরামিক আবরণের বৈশিষ্ট্যের উপর বিরল আর্থ অক্সাইডের প্রভাব

বিদ্যমান গবেষণা দেখায় যে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি শস্যের আকারকে পরিমার্জিত করতে পারে, ঘনত্ব বাড়াতে পারে, মাইক্রোস্ট্রাকচার উন্নত করতে পারে এবং ইন্টারফেসকে বিশুদ্ধ করতে পারে। এটি সিরামিক আবরণগুলির শক্তি, দৃঢ়তা, কঠোরতা, পরিধান প্রতিরোধ এবং জারা প্রতিরোধের উন্নতিতে একটি অনন্য ভূমিকা পালন করে, যা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে সিরামিক আবরণগুলির কার্যকারিতা উন্নত করে এবং সিরামিক আবরণগুলির প্রয়োগের পরিসরকে প্রসারিত করে।

1

বিরল আর্থ অক্সাইড দ্বারা সিরামিক আবরণের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উন্নতি

বিরল আর্থ অক্সাইডগুলি সিরামিক আবরণগুলির কঠোরতা, নমন শক্তি এবং প্রসার্য বন্ধন শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে। পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি দেখায় যে Lao _ 2 কে Al2O3+3% TiO _ 2 উপাদানে সংযোজক হিসাবে ব্যবহার করে আবরণের প্রসার্য শক্তি কার্যকরভাবে উন্নত করা যেতে পারে এবং Lao _ 2 এর পরিমাণ 6.0 হলে প্রসার্য বন্ধনের শক্তি 27.36MPa এ পৌঁছাতে পারে। % Cr2O3 উপাদানে 3.0% এবং 6.0% ভর ভগ্নাংশের সাথে CeO2 যোগ করলে, আবরণের প্রসার্য বন্ধন শক্তি 18~25MPa এর মধ্যে, যা মূল 12~16MPa-এর থেকে বেশি তবে, যখন CeO2 এর বিষয়বস্তু 9.0% হয়, তখন প্রসার্য বন্ডের শক্তি 12~15MPa এ কমে যায়।

2

বিরল মাটি দ্বারা সিরামিক আবরণ তাপ শক প্রতিরোধের উন্নতি

থার্মাল শক রেজিস্ট্যান্স টেস্ট হল আবরণ এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে বন্ধন শক্তি এবং লেপ এবং সাবস্ট্রেটের মধ্যে তাপ সম্প্রসারণ সহগকে গুণগতভাবে প্রতিফলিত করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পরীক্ষা। এটি ব্যবহারের সময় পর্যায়ক্রমে তাপমাত্রা পরিবর্তিত হলে পিলিং প্রতিরোধ করার জন্য আবরণের ক্ষমতাকে সরাসরি প্রতিফলিত করে এবং যান্ত্রিক শক ক্লান্তি এবং পাশ থেকে সাবস্ট্রেটের সাথে বন্ধন ক্ষমতা প্রতিরোধ করার জন্য আবরণের ক্ষমতাও প্রতিফলিত করে। অতএব, এটি বিচার করার মূল কারণও। সিরামিক লেপের গুণমান।

গবেষণা দেখায় যে 3.0%CeO2 যোগ করলে আবরণের ছিদ্র এবং ছিদ্রের আকার কমাতে পারে এবং ছিদ্রের প্রান্তে চাপের ঘনত্ব কমাতে পারে, এইভাবে Cr2O3 আবরণের তাপীয় শক প্রতিরোধের উন্নতি করে। যাইহোক, Al2O3 সিরামিক আবরণের ছিদ্রতা হ্রাস পেয়েছে, এবং LaO2 যোগ করার পরে আবরণের বন্ধন শক্তি এবং তাপীয় শক ব্যর্থতার জীবন স্পষ্টতই বৃদ্ধি পেয়েছে। যখন LaO2 এর সংযোজন পরিমাণ 6% (ভরাংশ) হয়, তখন আবরণের তাপীয় শক প্রতিরোধের সর্বোত্তম হয় এবং তাপীয় শক ব্যর্থতার জীবন 218 বার পৌঁছাতে পারে, যখন LaO2 ছাড়া আবরণের তাপীয় শক ব্যর্থতার জীবনকাল মাত্র 163 হয়। বার

3

বিরল আর্থ অক্সাইড আবরণের পরিধান প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে

সিরামিক আবরণের পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে ব্যবহৃত বিরল আর্থ অক্সাইডগুলি বেশিরভাগই CeO2 এবং La2O3। তাদের ষড়ভুজ স্তরযুক্ত কাঠামো ভাল তৈলাক্তকরণ ফাংশন দেখাতে পারে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীল রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য বজায় রাখতে পারে, যা কার্যকরভাবে পরিধান প্রতিরোধের উন্নতি করতে পারে এবং ঘর্ষণ সহগ কমাতে পারে।

গবেষণা দেখায় যে সঠিক পরিমাণে CeO2 সহ আবরণের ঘর্ষণ সহগ ছোট এবং স্থিতিশীল। এটি রিপোর্ট করা হয়েছে যে প্লাজমা স্প্রে করা নিকেল-ভিত্তিক সারমেট আবরণে La2O3 যোগ করা স্পষ্টতই ঘর্ষণ পরিধান এবং আবরণের ঘর্ষণ সহগ কমাতে পারে এবং ঘর্ষণ সহগ সামান্য ওঠানামা সহ স্থিতিশীল। বিরল আর্থ ছাড়া ক্ল্যাডিং লেয়ারের পরিধানের পৃষ্ঠটি গুরুতর আনুগত্য এবং ভঙ্গুর ফ্র্যাকচার এবং স্প্যালিং দেখায়, তবে, বিরল আর্থ ধারণকারী আবরণ জীর্ণ পৃষ্ঠে দুর্বল আনুগত্য দেখায় এবং বড়-ক্ষেত্রে ভঙ্গুর স্প্যালিং-এর কোন চিহ্ন নেই। বিরল আর্থ-ডপড আবরণের মাইক্রোস্ট্রাকচারটি ঘন এবং আরও কমপ্যাক্ট, এবং ছিদ্রগুলি হ্রাস করা হয়, যা মাইক্রোস্কোপিক কণা দ্বারা বাহিত গড় ঘর্ষণ শক্তিকে হ্রাস করে এবং ঘর্ষণকে হ্রাস করে এবং ডোপিং বিরল আর্থ সারমেটগুলির স্ফটিক সমতল দূরত্বও বাড়িয়ে তুলতে পারে, এটি নেতৃত্ব দেয়। দুটি স্ফটিক মুখের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বলের পরিবর্তনে এবং ঘর্ষণ সহগ হ্রাস করে।

সারাংশ:

যদিও বিরল আর্থ অক্সাইডগুলি সিরামিক সামগ্রী এবং আবরণগুলির প্রয়োগে দুর্দান্ত সাফল্য অর্জন করেছে, যা কার্যকরভাবে সিরামিক উপকরণ এবং আবরণগুলির মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে পারে, এখনও অনেকগুলি অজানা বৈশিষ্ট্য রয়েছে, বিশেষ করে ঘর্ষণ এবং পরিধান হ্রাস করার ক্ষেত্রে। শক্তি এবং উপকরণ পরিধান প্রতিরোধের তাদের তৈলাক্তকরণ বৈশিষ্ট্য সঙ্গে সহযোগিতা tribology ক্ষেত্রে আলোচনার যোগ্য একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক হয়ে উঠেছে.

টেলিফোন: +86-21-20970332ইমেইল：info@shxlchem.com