Kio estas la influo de maloftaj teroksidoj en ceramikaj tegaĵoj?

Ceramikaĵoj, metalaj materialoj kaj polimeraj materialoj estas listigitaj kiel la tri ĉefaj solidaj materialoj. Ceramikaĵo havas multajn bonegajn ecojn, kiel alta temperatura rezisto, koroda rezisto, eluziĝo-rezisto, ktp., ĉar la atomliga reĝimo de ceramikaĵo estas jona ligo, kovalenta ligo aŭ miksita jona-kovalenta ligo kun alta liga energio. Ceramika tegaĵo povas ŝanĝi la aspekton, strukturon kaj agadon de la ekstera surfaco de la substrato, Teg-substrata kunmetaĵo estas favorata por sia nova agado. Ĝi povas organike kombini la originalajn trajtojn de substrato kun la karakterizaĵoj de alta temperatura rezisto, alta eluziĝo-rezisto kaj alta koroda rezisto de ceramikaj materialoj, kaj doni plenan ludon al la ampleksaj avantaĝoj de la du specoj de materialoj, do ĝi estas vaste uzata en aerospaco. , aviado, nacia defendo, kemia industrio kaj aliaj industrioj.

Rara tero estas nomita la "trezorejo" de novaj materialoj, pro ĝia unika 4f elektronika strukturo kaj fizikaj kaj kemiaj trajtoj. Tamen, puraj rarateraj metaloj malofte estas uzitaj rekte en esplorado, kaj rarateraj kunmetaĵoj estas plejparte uzitaj. La plej oftaj komponaĵoj estas CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS kaj maloftaj teraj ferosilicon. Ĉi tiuj raraj komponaĵoj povas plibonigi la strukturon kaj ecojn de ceramikaj materialoj kaj ceramikaj tegaĵoj.

Mi aplikado de maloftaj teroksidoj en ceramikaj materialoj

Aldonante maloftajn terajn elementojn kiel stabiligilojn kaj sinterigan aidoson al malsamaj ceramikaĵoj povas redukti la sinteran temperaturon, plibonigi la forton kaj fortikecon de iuj strukturaj ceramikaĵoj kaj tiel redukti la produktokoston. Samtempe, maloftaj teraj elementoj ankaŭ ludas tre gravan rolon en duonkonduktaĵaj gassensiloj, mikroondaj amaskomunikiloj, piezoelektra ceramikaĵo kaj aliaj funkciaj ceramikaĵoj. La esploro trovis, ke aldoni du aŭ pli da rarateraj oksidoj al alumina ceramikaĵo estas pli bona ol aldoni ununuran rarateran oksidon al alumina ceramikaĵo. Post optimumiga testo, Y2O3+CeO2 havas la plej bonan efikon. Kiam 0.2%Y2O3+0.2%CeO2 estas aldonita je 1490℃, la relativa denseco de sinteritaj specimenoj povas atingi 96.2%, kiu superas la densecon de specimenoj kun iu ajn malofta tera oksido Y2O3 aŭ CeO2 sole.

La efiko de La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3 en antaŭenigo de sinterizado estas pli bona ol tiu de aldoni nur La2O3, kaj la eluziĝorezisto estas evidente plibonigita. Ĝi ankaŭ montras, ke la miksado de du maloftaj teroksidoj ne estas simpla aldono, sed estas interagado inter ili, kio estas pli utila al la sinterizado kaj rendimento plibonigo de alumina ceramikaĵo, sed la principo restas por studi.

Krome, oni trovas, ke la aldono de miksitaj maloftaj metalaj oksidoj kiel sinterigado de aidoso povas plibonigi la migradon de materialoj, antaŭenigi la sinteradon de MgO-ceramikaĵo kaj plibonigi la densecon. Tamen, kiam la enhavo de miksita metaloksido estas pli ol 15%, la relativa denseco malpliiĝas kaj la malferma poreco pliiĝas.

Due, la influo de maloftaj teroksidoj sur la propraĵoj de ceramikaj tegaĵoj

Ekzistantaj esploroj montras, ke rarateraj elementoj povas rafini la grajngrandecon, pliigi la densecon, plibonigi la mikrostrukturon kaj purigi la interfacon. Ĝi ludas unikan rolon en plibonigo de la forto, fortikeco, malmoleco, eluziĝo-rezisto kaj koroda rezisto de ceramikaj tegaĵoj, kio plibonigas la agadon de ceramikaj tegaĵoj certagrade kaj plivastigas la aplikaĵon de ceramikaj tegaĵoj.

1

Plibonigo de mekanikaj ecoj de ceramikaj tegaĵoj per maloftaj teroksidoj

Rarteraj oksidoj povas signife plibonigi la malmolecon, fleksan forton kaj tirstreĉan ligan forton de ceramikaj tegaĵoj. La eksperimentaj rezultoj montras, ke la tirforto de la tegaĵo povas esti efike plibonigita uzante Lao _ 2 kiel aldonaĵon en Al2O3+3% TiO _ 2 materialo, kaj la tirstreĉa forto povas atingi 27.36MPa kiam la kvanto de Lao _ 2 estas 6.0 %. Aldonante CeO2 kun masfrakcio de 3.0% kaj 6.0% en Cr2O3-materialon, La streĉa ligo-forto de la tegaĵo estas inter 18 ~ 25MPa, kiu estas pli granda ol la originala 12 ~ 16MPa Tamen, kiam la enhavo de CeO2 estas 9.0%, la streĉiĝo ligforto malpliiĝas al 12~15MPa.

2

Plibonigo de termika ŝoko-rezisto de ceramika tegaĵo per rara tero

Testo pri termika ŝoko-rezisto estas grava testo por kvalite reflekti la ligan forton inter tegaĵo kaj substrato kaj la kongruon de termika ekspansio koeficiento inter tegaĵo kaj substrato. Ĝi rekte reflektas la kapablon de tegaĵo rezisti senŝeliĝon kiam la temperaturo ŝanĝiĝas alterne dum uzo, kaj ankaŭ reflektas la kapablon de tegaĵo por rezisti mekanikan ŝokon lacecon kaj kunligi kapablon kun substrato de la flanko. Sekve, ĝi ankaŭ estas la ŝlosila faktoro por juĝi la kvalito de ceramika tegaĵo.

La esplorado montras, ke la aldono de 3.0% CeO2 povas redukti la porecon kaj poran grandecon en la tegaĵo, kaj redukti la streĉan koncentriĝon ĉe la rando de poroj, tiel plibonigante la termikan ŝokon reziston de Cr2O3-tegaĵo. Tamen, la poreco de Al2O3-ceramika tegaĵo malpliiĝis, kaj la ligoforto kaj termika ŝoko malsukcesa vivo de la tegaĵo evidente pliiĝis post aldonado de LaO2. Kiam la aldona kvanto de LaO2 estas 6% (masa frakcio), La termika ŝoko-rezisto de la tegaĵo estas la plej bona, kaj la termika ŝoko-malsukcesa vivo povas atingi 218 fojojn, dum la termika ŝoko-malsukcesa vivo de la tegaĵo sen LaO2 estas nur 163. fojojn.

3

Rarteraj oksidoj influas la eluziĝoreziston de tegaĵoj

La maloftaj teroksidoj uzataj por plibonigi la eluziĝoreziston de ceramikaj tegaĵoj estas plejparte CeO2 kaj La2O3. Ilia sesangula tavoligita strukturo povas montri bonan lubrikadan funkcion kaj konservi stabilajn kemiajn proprietojn ĉe alta temperaturo, kio povas efike plibonigi la eluziĝoreziston kaj redukti la frotan koeficienton.

La esplorado montras, ke la frota koeficiento de la tegaĵo kun taŭga kvanto de CeO2 estas malgranda kaj stabila. Oni raportis, ke aldonado de La2O3 al plasmo ŝprucita nikelo-bazita cermet-tegaĵo povas evidente redukti frota eluziĝo kaj frota koeficiento de tegaĵo, kaj la frota koeficiento estas stabila kun malmulte da fluktuo. La eluziĝosurfaco de tegaĵo-tavolo sen rara tero montras gravan adheron kaj fragilan frakturon kaj disfaladon,Tamen, la tegaĵo enhavanta maloftan teron montras malfortan adheron sur la eluzita surfaco, kaj ekzistas neniu signo de grand-area fragila disfalado. La mikrostrukturo de malofta tero-dopata tegaĵo estas pli densa kaj pli kompakta, kaj la poroj estas reduktitaj, kio reduktas la mezan frotan forton elportatan de mikroskopaj partikloj kaj reduktas frotadon kaj eluziĝon. Dopado de rara tero ankaŭ povas pliigi la kristalan ebenan distancon de cermetoj, Ĝi kondukas. al la ŝanĝo de la interaga forto inter la du kristalaj edroj kaj reduktas la frikciokoeficienton.

Resumo:

Kvankam maloftaj teroksidoj faris grandajn atingojn en la apliko de ceramikaj materialoj kaj tegaĵoj, kiuj povas efike plibonigi la mikrostrukturon kaj mekanikajn ecojn de ceramikaj materialoj kaj tegaĵoj, ankoraŭ ekzistas multaj nekonataj propraĵoj, precipe en reduktado de frotado kaj eluziĝo. Kiel fari la forto kaj eluziĝo rezisto de materialoj kunlabori kun siaj lubrikaj propraĵoj fariĝis grava direkto inda de diskuto en la kampo de tribologio.

Tel: +86-21-20970332Retpoŝto：info@shxlchem.com