Wat ass den Afloss vu rare Äerdoxiden a Keramikbeschichtungen?

Keramik, Metallmaterialien a Polymermaterialien ginn als déi dräi grouss zolidd Materialien opgezielt. Keramik huet vill exzellent Properties, wéi Héichtemperaturbeständegkeet, Korrosiounsbeständegkeet, Verschleißbeständegkeet, etc., well den atomesche Bindungsmodus vu Keramik ionesch Bindung, kovalent Bindung oder gemëscht Ion-kovalent Bindung mat héijer Bindungsenergie ass. Keramik Beschichtung kann d'Erscheinung, d'Struktur an d'Performance vun der äusserer Uewerfläch vum Substrat änneren, Beschichtung-Substrat Komposit ass favoriséiert fir seng nei Leeschtung. Et kann organesch d'Original Charakteristiken vun Substrat mat de Charakteristiken vun héich Temperatur Resistenz, héich zouzedrécken Resistenz an héich corrosion Resistenz vun Keramik Material kombinéieren, a ginn voll Spill fir déi ëmfaassend Virdeeler vun den zwou Zorte vu Material, sou ass et wäit an Raumfaarttechnik benotzt. , Loftfaart, national Verteidegung, chemesch Industrie an aner Industrien.

Selten Äerd gëtt de "Schatzhaus" vun neie Materialien genannt, wéinst senger eenzegaarteger 4f elektronescher Struktur a physikaleschen a chemeschen Eegeschaften. Wéi och ëmmer, reng selten Äerdmetaller ginn selten direkt an der Fuerschung benotzt, a selten Äerdverbindunge gi meeschtens benotzt. Déi meescht üblech Verbindunge sinn CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS a rare Äerdferrosilisium. Dës selten Äerdverbindunge kënnen d'Struktur an d'Eegeschafte vu Keramikmaterialien a Keramikbeschichtungen verbesseren.

Ech Uwendung vu rare Äerdoxiden an Keramikmaterialien

Selten Äerdelementer als Stabilisatoren a Sinteren AIDS fir verschidde Keramik ze addéieren kann d'Sintertemperatur reduzéieren, d'Kraaft an d'Zähegkeet vun e puer strukturelle Keramik verbesseren an domat d'Produktiounskäschte reduzéieren. Zur selwechter Zäit spillen seelen Äerdelementer och eng ganz wichteg Roll an Halbleitergassensoren, Mikrowellemedien, piezoelektresch Keramik an aner funktionell Keramik. D'Fuerschung huet festgestallt datt zwee oder méi selten Äerdoxiden un Alumina Keramik zesumme bäizefügen ass besser wéi een eenzegt selten Äerdoxid un Alumina Keramik derbäi. No Optimisatiounstest huet Y2O3 + CeO2 dee beschten Effekt. Wann 0,2% Y2O3 + 0,2% CeO2 bei 1490 ℃ dobäigesat gëtt, kann d'relativ Dicht vu gesinterte Proben 96,2% erreechen, wat d'Dicht vun de Proben mat all seltenen Äerdoxid Y2O3 oder CeO2 eleng iwwerschreift.

Den Effet vu La2O3 + Y2O3, Sm2O3 + La2O3 bei der Promotioun vu Sintering ass besser wéi dee vun der bäigefüügt nëmmen La2O3, an d'Verschleißbeständegkeet ass offensichtlech verbessert. Et weist och datt d'Mëschung vun zwee seltenen Äerdoxiden net eng einfach Zousatz ass, awer et gëtt eng Interaktioun tëscht hinnen, wat méi profitabel ass fir d'Sinterring an d'Performanceverbesserung vun Aluminiumoxid Keramik, awer de Prinzip bleift ze studéieren.

Ausserdeem gëtt festgestallt datt d'Zousatz vu gemëschte seltenen Äerdmetalloxiden als Sintering AIDS d'Migratioun vu Materialien verbesseren kann, d'Sinterring vu MgO Keramik förderen an d'Dicht verbesseren. Wéi och ëmmer, wann den Inhalt vu gemëschtem Metalloxid méi wéi 15% ass, fällt d'relativ Dicht erof an d'oppe Porositéit erhéicht.

Zweetens, den Afloss vu selten Äerdoxiden op d'Eegeschafte vu Keramikbeschichtungen

Existéiert Fuerschung weist datt selten Äerdelementer d'Korngréisst verfeineren, d'Dicht erhéijen, d'Mikrostruktur verbesseren an d'Interface purifizéieren. Et spillt eng eenzegaarteg Roll fir d'Kraaft, Zähegkeet, Härtheet, Verschleißbeständegkeet a Korrosiounsbeständegkeet vu Keramikbeschichtungen ze verbesseren, wat d'Performance vu Keramikbeschichtungen zu engem gewësse Mooss verbessert an d'Applikatiounspalette vu Keramikbeschichtungen erweidert.

1

Verbesserung vu mechanesche Eegeschafte vu Keramikbeschichtungen duerch selten Äerdoxiden

Selten Äerdoxide kënnen d'Häertheet, d'Biegekraaft an d'Zréckverbindungsstäerkt vu Keramikbeschichtungen wesentlech verbesseren. D'experimentell Resultater weisen datt d'Spannkraaft vun der Beschichtung effektiv verbessert ka ginn andeems Lao _ 2 als Additiv am Al2O3 + 3% TiO _ 2 Material benotzt gëtt, an d'Trensile Bond Stäerkt kann 27.36MPa erreechen wann d'Quantitéit vum Lao _ 2 6.0 ass %. CeO2 mat Massfraktioun vun 3,0% a 6,0% an Cr2O3 Material bäizefügen, ass d'Trägverbindungsstäerkt vun der Beschichtung tëscht 18 ~ 25MPa, wat méi grouss ass wéi den ursprénglechen 12~16MPa. Bindungsstäerkt reduzéiert op 12 ~ 15MPa.

2

Verbesserung vun der thermescher Schockbeständegkeet vun der Keramikbeschichtung duerch selten Äerd

Thermalschockresistenztest ass e wichtege Test fir d'Bindungsstäerkt tëscht Beschichtung a Substrat qualitativ ze reflektéieren an d'Mataarbecht vum thermesche Expansiounskoeffizient tëscht Beschichtung a Substrat. Et reflektéiert direkt d'Fäegkeet vun der Beschichtung fir Peeling ze widderstoen wann d'Temperatur ofwiesselnd während der Benotzung ännert, a reflektéiert och d'Fäegkeet vun der Beschichtung fir mechanesch Schock-Müdegkeet a Verbindungsfäegkeet mat Substrat vun der Säit ze widderstoen. Qualitéit vun Keramik Beschichtung.

D'Fuerschung weist datt d'Zousatz vun 3.0% CeO2 d'Porositéit an d'Poregréisst an der Beschichtung reduzéiere kann an d'Stresskonzentratioun um Rand vun de Poren reduzéieren, sou datt d'thermesch Schockbeständegkeet vun der Cr2O3 Beschichtung verbessert gëtt. Wéi och ëmmer, d'Porositéit vun der Al2O3 Keramikbeschichtung ass erofgaang, an d'Bindungsstäerkt an d'thermesch Schockausfalldauer vun der Beschichtung erhéicht selbstverständlech nodeems d'LaO2 bäigefüügt gouf. Wann d'Zousatzbetrag vu LaO2 6% ass (Massfraktioun), ass d'thermesch Schockresistenz vun der Beschichtung déi bescht, an d'thermesch Schock Echec Liewen kann 218 Mol erreechen, während d'thermesch Schock Echec Liewen vun der Beschichtung ouni LaO2 nëmmen 163 ass mol.

3

Selten Äerdoxide beaflossen d'Verschleißbeständegkeet vu Beschichtungen

Déi selten Äerdoxide benotzt fir d'Verschleißbeständegkeet vu Keramikbeschichtungen ze verbesseren si meeschtens CeO2 a La2O3. Hir sechseckeg Schichtstruktur kann eng gutt Schmierfunktioun weisen a stabil chemesch Eegeschafte bei héijer Temperatur erhalen, wat effektiv d'Verschleißbeständegkeet verbesseren an de Reibungskoeffizient reduzéieren.

D'Fuerschung weist datt de Reibungskoeffizient vun der Beschichtung mat der korrekter Quantitéit vu CeO2 kleng a stabil ass. Et gouf gemellt datt La2O3 zu Plasma gesprëtzt Néckel-baséiert Cermet Beschichtung bäidroe kann selbstverständlech Reibungsverschleiung a Reibungskoeffizient vun der Beschichtung reduzéieren, an de Reibungskoeffizient ass stabil mat wéineg Schwankungen. D'Verschleißfläch vun der Verkleedungsschicht ouni selten Äerd weist e seriöse Adhäsioun a bréchege Fraktur a Spull, Wéi och ëmmer, d'Beschichtung mat seltenen Äerd weist schwaach Adhäsioun op der verschrotten Uewerfläch, an et gëtt keen Zeeche vu grousser Fläch bréchege Spull. D'Mikrostruktur vun der seltener Äerd-dotéierter Beschichtung ass méi dichter a méi kompakt, an d'Pore ginn reduzéiert, wat d'Moyenne Reibungskraaft reduzéiert duerch mikroskopesch Partikelen a reduzéiert d'Reibung an d'Verschleiung. op d'Verännerung vun der Interaktiounskraaft tëscht den zwee Kristallsiichter a reduzéiert de Reibungskoeffizient.

Resumé:

Obwuel selten Äerd oxides grouss Leeschtungen an der Applikatioun vun Keramik Materialien an coatings gemaach hunn, déi effektiv d'Mikrostruktur a mechanesch Eegeschafte vun Keramik Materialien a coatings verbesseren kann, ginn et nach vill onbekannt Eegeschaften, virun allem am Reduktioun vun Reiwung an wear. Kraaft a Verschleißbeständegkeet vu Materialien kooperéieren mat hire Schmiereigenschaften ass eng wichteg Richtung ginn, déi diskutéiert gëtt am Beräich vun der Tribologie.

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