Ո՞րն է հազվագյուտ հողային օքսիդների ազդեցությունը կերամիկական ծածկույթների վրա:

Կերամիկան, մետաղական նյութերը և պոլիմերային նյութերը թվարկված են որպես երեք հիմնական պինդ նյութեր: Կերամիկան ունի շատ հիանալի հատկություններ, ինչպիսիք են բարձր ջերմաստիճանի դիմադրությունը, կոռոզիոն դիմադրությունը, մաշվածության դիմադրությունը և այլն, քանի որ կերամիկայի ատոմային կապի ռեժիմը իոնային կապն է, կովալենտային կապը կամ խառը իոն-կովալենտային կապը բարձր կապի էներգիայով: Կերամիկական ծածկույթը կարող է փոխել ենթաշերտի արտաքին մակերևույթի տեսքը, կառուցվածքը և կատարումը, ծածկույթ-ենթաշերտի կոմպոզիտը նախընտրելի է իր նոր կատարման համար: Այն կարող է օրգանապես համատեղել ենթաշերտի բնօրինակ բնութագրերը բարձր ջերմաստիճանի դիմադրության, բարձր մաշվածության և կերամիկական նյութերի բարձր կոռոզիոն դիմադրության բնութագրերի հետ և լիարժեք խաղ տալ երկու տեսակի նյութերի համապարփակ առավելություններին, ուստի այն լայնորեն օգտագործվում է օդատիեզերքում: , ավիացիա, ազգային պաշտպանություն, քիմիական արդյունաբերություն և այլ ոլորտներ։

Հազվագյուտ երկիրը կոչվում է նոր նյութերի «գանձատուն»՝ իր յուրահատուկ 4f էլեկտրոնային կառուցվածքի և ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների պատճառով: Այնուամենայնիվ, մաքուր հազվագյուտ հողային մետաղները հազվադեպ են ուղղակիորեն օգտագործվում հետազոտության մեջ, իսկ հազվագյուտ հողային միացությունները հիմնականում օգտագործվում են: Ամենատարածված միացություններն են CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS և հազվագյուտ հողերի ֆերոսիլիկոն: Այս հազվագյուտ հողային միացությունները կարող են բարելավել կերամիկական նյութերի և կերամիկական ծածկույթների կառուցվածքն ու հատկությունները:

Հազվագյուտ հողային օքսիդների կիրառում կերամիկական նյութերում

Հազվագյուտ հողային տարրերը որպես կայունացուցիչներ ավելացնելը և տարբեր կերամիկայի մեջ ՁԻԱՀ-ի սինթեզումը կարող է նվազեցնել եռման ջերմաստիճանը, բարելավել որոշ կառուցվածքային կերամիկայի ամրությունն ու ամրությունը և այդպիսով նվազեցնել արտադրության արժեքը: Միևնույն ժամանակ, հազվագյուտ հողային տարրերը նույնպես շատ կարևոր դեր են խաղում կիսահաղորդչային գազի սենսորների, միկրոալիքային միջավայրի, պիեզոէլեկտրական կերամիկայի և այլ ֆունկցիոնալ կերամիկայի մեջ: Հետազոտությունը ցույց է տվել, որ երկու կամ ավելի հազվագյուտ հողային օքսիդներ ալյումինե կերամիկական արտադրանքին միասին ավելացնելն ավելի լավ է, քան մեկ հազվագյուտ հողի օքսիդ ավելացնելը ալյումինե կերամիկայի մեջ: Օպտիմալացման փորձարկումից հետո Y2O3+CeO2-ն ունի լավագույն ազդեցությունը: Երբ 0,2%Y2O3+0,2%CeO2 ավելացվում է 1490℃ ջերմաստիճանում, ապա սինթրեված նմուշների հարաբերական խտությունը կարող է հասնել 96,2%-ի, ինչը գերազանցում է ցանկացած հազվագյուտ հողի օքսիդ Y2O3 կամ CeO2 միայն նմուշների խտությունը:

La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3-ի ազդեցությունը սինթրման խթանման գործում ավելի լավ է, քան միայն La2O3 ավելացնելու ազդեցությունը, և մաշվածության դիմադրությունն ակնհայտորեն բարելավված է: Այն նաև ցույց է տալիս, որ երկու հազվագյուտ հողային օքսիդների խառնումը պարզ հավելում չէ, բայց կա նրանց միջև փոխազդեցություն, որն ավելի օգտակար է ալյումինե կերամիկայի սինթրման և կատարողականի բարելավման համար, սակայն սկզբունքը դեռ պետք է ուսումնասիրվի:

Բացի այդ, պարզվել է, որ հազվագյուտ հողային մետաղների խառը օքսիդների ավելացումը որպես ՁԻԱՀ-ի սինթեզ կարող է բարելավել նյութերի միգրացիան, խթանել MgO կերամիկայի սինթրումը և բարելավել խտությունը: Սակայն, երբ խառը մետաղի օքսիդի պարունակությունը 15%-ից ավելի է, հարաբերական խտությունը նվազում է, իսկ բաց ծակոտկենությունը մեծանում է։

Երկրորդ, հազվագյուտ հողային օքսիդների ազդեցությունը կերամիկական ծածկույթների հատկությունների վրա

Գոյություն ունեցող հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ հազվագյուտ հողային տարրերը կարող են բարելավել հացահատիկի չափը, մեծացնել խտությունը, բարելավել միկրոկառուցվածքը և մաքրել միջերեսը: Այն եզակի դեր է խաղում կերամիկական ծածկույթների ամրության, ամրության, կարծրության, մաշվածության և կոռոզիոն դիմադրության բարելավման գործում, ինչը որոշակիորեն բարելավում է կերամիկական ծածկույթների աշխատանքը և ընդլայնում կերամիկական ծածկույթների կիրառման շրջանակը:

1

Հազվագյուտ հողային օքսիդներով կերամիկական ծածկույթների մեխանիկական հատկությունների բարելավում

Հազվագյուտ հողային օքսիդները կարող են զգալիորեն բարելավել կերամիկական ծածկույթների կարծրությունը, ճկման ուժը և առաձգական կապի ուժը: Փորձարարական արդյունքները ցույց են տալիս, որ ծածկույթի առաձգական ուժը կարող է արդյունավետորեն բարելավվել՝ օգտագործելով Lao _ 2 որպես հավելում Al2O3+3% TiO _ 2 նյութում, իսկ առաձգական կապի ուժը կարող է հասնել 27,36 ՄՊա, երբ Lao _ 2-ի քանակը 6,0 է: %: Cr2O3 նյութի մեջ 3.0% և 6.0% զանգվածային բաժնով CeO2 ավելացնելով, ծածկույթի առաձգական կապի ուժը 18-25 ՄՊա է, ինչը ավելի մեծ է, քան սկզբնական 12-16 ՄՊա: Այնուամենայնիվ, երբ CeO2-ի պարունակությունը 9.0% է, առաձգականությունը: կապի ուժը նվազում է մինչև 12~15 ՄՊա:

2

Հազվագյուտ հողի միջոցով կերամիկական ծածկույթի ջերմային ցնցումների դիմադրության բարելավում

Ջերմային ցնցումների դիմադրության թեստը կարևոր թեստ է, որը որակապես արտացոլում է ծածկույթի և ենթաշերտի միջև կապի ուժը և ծածկույթի և ենթաշերտի միջև ջերմային ընդարձակման գործակիցի համապատասխանությունը: Այն ուղղակիորեն արտացոլում է ծածկույթի կարողությունը՝ դիմակայելու կլեպին, երբ ջերմաստիճանը փոխվում է օգտագործման ընթացքում, ինչպես նաև արտացոլում է ծածկույթի կարողությունը՝ դիմակայելու մեխանիկական ցնցումների հոգնածությանը և կողքից ենթաշերտի հետ կապելու կարողությանը: Հետևաբար, դա նաև կարևոր գործոն է դատելու համար: կերամիկական ծածկույթի որակը.

Հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ 3.0% CeO2-ի ավելացումը կարող է նվազեցնել ծակոտկենությունը և ծակոտիների չափը ծածկույթում, ինչպես նաև նվազեցնել լարվածության կոնցենտրացիան ծակոտիների եզրին, այդպիսով բարելավելով Cr2O3 ծածկույթի ջերմային ցնցումների դիմադրությունը: Այնուամենայնիվ, Al2O3 կերամիկական ծածկույթի ծակոտկենությունը նվազել է, իսկ կապի ուժը և ծածկույթի ջերմային ցնցումների ժամկետը ակնհայտորեն աճել է LaO2 ավելացնելուց հետո: Երբ LaO2-ի ավելացման քանակը 6% է (զանգվածային բաժին), ծածկույթի ջերմային ցնցումների դիմադրությունը լավագույնն է, և ջերմային ցնցումների խափանման ժամկետը կարող է հասնել 218 անգամ, մինչդեռ առանց LaO2 ծածկույթի ջերմային ցնցումների խափանման ժամկետը ընդամենը 163 է: անգամ։

3

Հազվագյուտ հողային օքսիդները ազդում են ծածկույթների մաշվածության դիմադրության վրա

Հազվագյուտ հողային օքսիդները, որոնք օգտագործվում են կերամիկական ծածկույթների մաշվածության դիմադրությունը բարելավելու համար, հիմնականում CeO2 և La2O3 են: Նրանց վեցանկյուն շերտավոր կառուցվածքը կարող է ցույց տալ լավ քսելու գործառույթ և պահպանել կայուն քիմիական հատկություններ բարձր ջերմաստիճանում, ինչը կարող է արդյունավետորեն բարելավել մաշվածության դիմադրությունը և նվազեցնել շփման գործակիցը:

Հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ ծածկույթի շփման գործակիցը CeO2-ի պատշաճ քանակով փոքր է և կայուն։ Զեկուցվել է, որ La2O3-ի ավելացումը պլազմային նիկելի վրա հիմնված սերմետային ծածկույթին կարող է ակնհայտորեն նվազեցնել շփման մաշվածությունը և ծածկույթի շփման գործակիցը, իսկ շփման գործակիցը կայուն է փոքր տատանումներով: Առանց հազվագյուտ հողի ծածկույթի շերտի մաշվածության մակերեսը ցույց է տալիս լուրջ կպչունություն և փխրուն կոտրվածք և փխրունություն: Այնուամենայնիվ, հազվագյուտ հող պարունակող ծածկույթը թույլ կպչունություն է ցույց տալիս մաշված մակերեսին, և մեծ տարածքի փխրուն փխրունության նշան չկա: Հազվագյուտ հողային ծածկույթի միկրոկառուցվածքն ավելի խիտ է և կոմպակտ, իսկ ծակոտիները՝ կրճատված, ինչը նվազեցնում է միկրոսկոպիկ մասնիկների կողմից կրվող շփման միջին ուժը և նվազեցնում շփումը և մաշվածությունը Դոպինգային հազվագյուտ հողը կարող է նաև մեծացնել կերամետների բյուրեղային հարթության հեռավորությունը։ երկու բյուրեղային երեսների միջև փոխազդեցության ուժի փոփոխությանը և նվազեցնում է շփման գործակիցը:

Ամփոփում:

Թեև հազվագյուտ հողային օքսիդները մեծ հաջողություններ են գրանցել կերամիկական նյութերի և ծածկույթների կիրառման գործում, որոնք կարող են արդյունավետորեն բարելավել կերամիկական նյութերի և ծածկույթների միկրոկառուցվածքը և մեխանիկական հատկությունները, դեռևս կան շատ անհայտ հատկություններ, հատկապես շփումը և մաշվածությունը նվազեցնելու հարցում: Ինչպես պատրաստել Նյութերի ուժն ու մաշվածության դիմադրությունը, համագործակցելով դրանց քսայուղային հատկությունների հետ, դարձել է ցեղաբանության ոլորտում քննարկման արժանի ուղղություն:

Հեռ՝ +86-21-20970332Էլ:info@shxlchem.com