Hver eru áhrif sjaldgæfra jarðefnaoxíða í keramikhúð?

Keramik, málmefni og fjölliðaefni eru skráð sem þrjú helstu fast efni. Keramik hefur marga framúrskarandi eiginleika, svo sem háhitaþol, tæringarþol, slitþol osfrv., Vegna þess að atómtengi keramiksins er jónatengi, samgilt tengi eða blandað jón-samgilt tengi með mikla bindiorku. Keramikhúð getur breytt útliti, uppbyggingu og frammistöðu ytra yfirborðs undirlagsins, húðunar-undirlagssamsetning er vinsæl fyrir nýja frammistöðu sína. Það getur lífrænt sameinað upprunalega eiginleika undirlagsins með einkennum háhitaþols, mikils slitþols og mikillar tæringarþols keramikefna, og gefið fullkominn kost á tvenns konar efnum, svo það er mikið notað í geimferðum. , flug, landvarnir, efnaiðnaður og aðrar atvinnugreinar.

Sjaldgæf jörð er kölluð „fjársjóðshús“ nýrra efna, vegna einstakrar 4f rafeindabyggingar og eðlis- og efnafræðilegra eiginleika. Hins vegar eru hreinir sjaldgæfir jarðmálmar sjaldan notaðir beint í rannsóknum og sjaldgæf jarðefnasambönd eru aðallega notuð. Algengustu efnasamböndin eru CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS og sjaldgæft jörð kísiljárn.Þessi sjaldgæfa jarðefnasambönd geta bætt uppbyggingu og eiginleika keramikefna og keramikhúðunar.

I notkun sjaldgæfra jarðefnaoxíða í keramikefni

Með því að bæta sjaldgæfum jörðum þáttum sem sveiflujöfnun og sintu alnæmi í mismunandi keramik getur það dregið úr sintunarhitastigi, bætt styrk og seigleika sumra burðarkeramik og þannig dregið úr framleiðslukostnaði. Á sama tíma gegna sjaldgæf jörð frumefni einnig mjög mikilvægu hlutverki í hálfleiðara gasskynjara, örbylgjuofni, piezoelectric keramik og öðrum hagnýtum keramik. Rannsóknin leiddi í ljós að betra er að bæta tveimur eða fleiri sjaldgæfum jarðaroxíðum við súrálkeramik saman en að bæta einu sjaldgæfu jarðaroxíði við súrálskeramik. Eftir hagræðingarpróf hefur Y2O3+CeO2 bestu áhrifin. Þegar 0,2% Y2O3 + 0,2% CeO2 er bætt við við 1490 ℃ getur hlutfallslegur þéttleiki hertra sýna náð 96,2%, sem er meiri en þéttleiki sýna með hvaða sjaldgæfu jarðoxíði Y2O3 eða CeO2 eingöngu.

Áhrif La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3 til að stuðla að sintun eru betri en að bæta aðeins La2O3 við og slitþolið er augljóslega bætt. Það sýnir einnig að blöndun tveggja sjaldgæfra jarðefnaoxíða er ekki einföld viðbót, en það er víxlverkun á milli þeirra, sem er gagnlegra fyrir sintrun og afköst keramik súráls, en meginreglan á eftir að rannsaka.

Að auki kemur í ljós að með því að bæta við blönduðum sjaldgæfum jarðmálmoxíðum sem sintunaralnæmi getur það bætt flutning efna, stuðlað að sintun MgO keramik og bætt þéttleika. Hins vegar, þegar innihald blandaðs málmoxíðs er meira en 15%, minnkar hlutfallslegur þéttleiki og opinn gropinn eykst.

Í öðru lagi, áhrif sjaldgæfra jarðefnaoxíða á eiginleika keramikhúðunar

Núverandi rannsóknir sýna að sjaldgæf jarðefni geta betrumbætt kornastærð, aukið þéttleika, bætt örbyggingu og hreinsað viðmótið. Það gegnir einstöku hlutverki við að bæta styrk, hörku, hörku, slitþol og tæringarþol keramikhúðunar, sem bætir frammistöðu keramikhúðunar að vissu marki og víkkar notkunarsvið keramikhúðunar.

1

Endurbætur á vélrænni eiginleikum keramikhúðunar með sjaldgæfum jarðoxíðum

Sjaldgæf jörð oxíð geta verulega bætt hörku, beygjustyrk og togbindingarstyrk keramikhúðunar. Tilraunaniðurstöðurnar sýna að hægt er að bæta togstyrk húðunar á áhrifaríkan hátt með því að nota Lao _ 2 sem aukefni í Al2O3+3% TiO _ 2 efni, og togtengistyrkurinn getur náð 27,36 MPa þegar magn Lao _ 2 er 6,0 %. Þegar CeO2 með massahlutfalli 3,0% og 6,0% er bætt við Cr2O3 efni, er togbindingarstyrkur lagsins á milli 18~25MPa, sem er meira en upprunalega 12~16MPa Hins vegar, þegar innihald CeO2 er 9,0%, er togþolið tengistyrkur minnkar í 12~15MPa.

2

Bætt hitaáfallsþol keramikhúðunar með sjaldgæfum jarðvegi

Hitaslagþolspróf er mikilvægt próf til að endurspegla bindistyrk milli húðunar og undirlags og samsvörun varmaþenslustuðuls milli húðunar og undirlags. Það endurspeglar beint getu húðunar til að standast flögnun þegar hitastigið breytist til skiptis meðan á notkun stendur, og endurspeglar einnig getu húðunar til að standast vélræna höggþreytu og tengingarhæfni við undirlag frá hlið. Þess vegna er það einnig lykilatriðið að dæma gæði keramikhúðunar.

Rannsóknirnar sýna að viðbót við 3,0% CeO2 getur dregið úr gljúpu og svitaholastærð í húðinni og dregið úr streitustyrk á brún svitahola og þannig bætt hitaáfallsþol Cr2O3 húðunar. Hins vegar minnkaði porosity Al2O3 keramikhúðarinnar og bindistyrkur og hitalostbilunarlíf lagsins jókst augljóslega eftir að LaO2 var bætt við. Þegar viðbótarmagn LaO2 er 6% (massahlutfall) er hitalostþol lagsins best og endingartími hitalostsbilunar getur náð 218 sinnum, en hitalostbilunarlíf lagsins án LaO2 er aðeins 163 sinnum.

3

Sjaldgæf jarðvegsoxíð hafa áhrif á slitþol húðunar

Sjaldgæfu jarðaroxíðin sem notuð eru til að bæta slitþol keramikhúðunar eru aðallega CeO2 og La2O3. Sexhyrnd lagskipt uppbygging þeirra getur sýnt góða smurvirkni og viðhaldið stöðugum efnafræðilegum eiginleikum við háan hita, sem getur í raun bætt slitþol og dregið úr núningsstuðlinum.

Rannsóknin sýnir að núningsstuðull lagsins með réttu magni af CeO2 er lítill og stöðugur. Greint hefur verið frá því að það að bæta La2O3 við plasmaúðað nikkel-undirstaða cermethúð getur augljóslega dregið úr núningssliti og núningsstuðli húðunar og núningsstuðullinn er stöðugur með litlum sveiflum. Slityfirborð klæðningarlags án sjaldgæfra jarðvegs sýnir alvarlega viðloðun og brothætta brot og spörun, Hins vegar sýnir húðunin sem inniheldur sjaldgæfa jarðveg veikt viðloðun á slitnu yfirborðinu og engin merki eru um brothætt spuna á stóru svæði. Örbygging sjaldgæfra jarðvegs-dópaðrar húðunar er þéttari og þéttari og svitaholurnar minnka, sem dregur úr meðalnúningskrafti sem smásjár agnir bera og dregur úr núningi og sliti. til breytinga á víxlverkunarkrafti milli tveggja kristalflata og dregur úr núningsstuðlinum.

Samantekt:

Þrátt fyrir að sjaldgæf jarðefnaoxíð hafi náð miklum árangri í beitingu keramikefna og húðunar, sem getur á áhrifaríkan hátt bætt örbyggingu og vélræna eiginleika keramikefna og húðunar, þá eru enn margir óþekktir eiginleikar, sérstaklega við að draga úr núningi og sliti.Hvernig á að búa til styrkur og slitþol efna vinna með smureiginleikum þeirra hefur orðið mikilvæg stefna sem vert er að ræða á sviði ættfræði.

Sími: +86-21-20970332Tölvupóstur：info@shxlchem.com