സെറാമിക് കോട്ടിംഗുകളിൽ അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകളുടെ സ്വാധീനം എന്താണ്?

സെറാമിക്സ്, ലോഹ വസ്തുക്കൾ, പോളിമർ വസ്തുക്കൾ എന്നിവ മൂന്ന് പ്രധാന ഖര വസ്തുക്കളായി പട്ടികപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. സെറാമിക്കിന് ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം, വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം മുതലായവ പോലുള്ള നിരവധി മികച്ച ഗുണങ്ങളുണ്ട്, കാരണം സെറാമിക്കിൻ്റെ ആറ്റോമിക് ബോണ്ടിംഗ് മോഡ് അയോണിക് ബോണ്ട്, കോവാലൻ്റ് ബോണ്ട് അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്ന ബോണ്ട് എനർജിയുള്ള മിക്സഡ് അയോൺ-കോവാലൻ്റ് ബോണ്ട് എന്നിവയാണ്. സെറാമിക് കോട്ടിംഗിന് അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ പുറം ഉപരിതലത്തിൻ്റെ രൂപവും ഘടനയും പ്രകടനവും മാറ്റാൻ കഴിയും, കോട്ടിംഗ്-സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് സംയുക്തം അതിൻ്റെ പുതിയ പ്രകടനത്തിന് അനുകൂലമാണ്. ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, സെറാമിക് വസ്തുക്കളുടെ ഉയർന്ന നാശന പ്രതിരോധം എന്നിവയുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾക്കൊപ്പം അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ യഥാർത്ഥ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ജൈവികമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ ഇതിന് കഴിയും, കൂടാതെ രണ്ട് തരത്തിലുള്ള വസ്തുക്കളുടെ സമഗ്രമായ നേട്ടങ്ങൾക്ക് പൂർണ്ണമായ കളി നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു, അതിനാൽ ഇത് എയ്റോസ്പേസിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. , വ്യോമയാനം, ദേശീയ പ്രതിരോധം, രാസ വ്യവസായം, മറ്റ് വ്യവസായങ്ങൾ.

അതുല്യമായ 4f ഇലക്ട്രോണിക് ഘടനയും ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങൾ കാരണം അപൂർവ ഭൂമിയെ പുതിയ വസ്തുക്കളുടെ "നിധി വീട്" എന്ന് വിളിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ശുദ്ധമായ അപൂർവ എർത്ത് ലോഹങ്ങൾ നേരിട്ട് ഗവേഷണത്തിൽ വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കാറുള്ളൂ, കൂടാതെ അപൂർവ ഭൂമി സംയുക്തങ്ങളാണ് കൂടുതലും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS, അപൂർവ എർത്ത് ഫെറോസിലിക്കൺ എന്നിവയാണ് ഏറ്റവും സാധാരണമായ സംയുക്തങ്ങൾ. ഈ അപൂർവ ഭൂമി സംയുക്തങ്ങൾക്ക് സെറാമിക് വസ്തുക്കളുടെയും സെറാമിക് കോട്ടിംഗുകളുടെയും ഘടനയും ഗുണങ്ങളും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

സെറാമിക് വസ്തുക്കളിൽ അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾ പ്രയോഗിക്കുന്നു

അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾ സ്റ്റെബിലൈസറായി ചേർക്കുന്നതും എയ്ഡ്‌സ് വിവിധ സെറാമിക്‌സിലേക്ക് സിൻ്ററിംഗ് ചെയ്യുന്നതും സിൻ്ററിംഗ് താപനില കുറയ്ക്കുകയും ചില ഘടനാപരമായ സെറാമിക്‌സിൻ്റെ ശക്തിയും കാഠിന്യവും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും അങ്ങനെ ഉൽപ്പാദനച്ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. അതേ സമയം, അർദ്ധചാലക വാതക സെൻസറുകൾ, മൈക്രോവേവ് മീഡിയ, പീസോ ഇലക്ട്രിക് സെറാമിക്സ്, മറ്റ് ഫങ്ഷണൽ സെറാമിക്സ് എന്നിവയിലും അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ വളരെ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. അലൂമിന സെറാമിക്സിൽ രണ്ടോ അതിലധികമോ അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾ ഒരുമിച്ച് ചേർക്കുന്നത് അലൂമിന സെറാമിക്സിൽ ഒരു അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡ് ചേർക്കുന്നതിനേക്കാൾ നല്ലതാണെന്ന് ഗവേഷണം കണ്ടെത്തി. ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ടെസ്റ്റിന് ശേഷം, Y2O3+CeO2 മികച്ച പ്രഭാവം നൽകുന്നു. 1490℃-ൽ 0.2%Y2O3+0.2%CeO2 ചേർക്കുമ്പോൾ, സിൻ്റർ ചെയ്ത സാമ്പിളുകളുടെ ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത 96.2% വരെ എത്താം, ഇത് ഏതെങ്കിലും അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡ് Y2O3 അല്ലെങ്കിൽ CeO2 ഉള്ള സാമ്പിളുകളുടെ സാന്ദ്രതയെ കവിയുന്നു.

സിൻ്ററിംഗ് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിൽ La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3 എന്നിവയുടെ പ്രഭാവം La2O3 മാത്രം ചേർക്കുന്നതിനേക്കാൾ മികച്ചതാണ്, കൂടാതെ വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം വ്യക്തമായും മെച്ചപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. രണ്ട് അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകളുടെ മിശ്രിതം ഒരു ലളിതമായ കൂട്ടിച്ചേർക്കലല്ലെന്നും അവയ്ക്കിടയിൽ ഒരു ഇടപെടൽ ഉണ്ടെന്നും ഇത് കാണിക്കുന്നു, ഇത് അലുമിന സെറാമിക്സിൻ്റെ സിൻ്ററിംഗിനും പ്രകടന മെച്ചപ്പെടുത്തലിനും കൂടുതൽ പ്രയോജനകരമാണ്, പക്ഷേ തത്വം പഠിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

കൂടാതെ, സിൻ്ററിംഗ് എയ്ഡ്‌സായി മിക്സഡ് അപൂർവ എർത്ത് മെറ്റൽ ഓക്‌സൈഡുകൾ ചേർക്കുന്നത് വസ്തുക്കളുടെ കുടിയേറ്റം മെച്ചപ്പെടുത്താനും MgO സെറാമിക്‌സിൻ്റെ സിൻ്ററിംഗ് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കാനും സാന്ദ്രത മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയുമെന്ന് കണ്ടെത്തി. എന്നിരുന്നാലും, മിക്സഡ് മെറ്റൽ ഓക്സൈഡിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം 15% ൽ കൂടുതലാകുമ്പോൾ, ആപേക്ഷിക സാന്ദ്രത കുറയുകയും തുറന്ന പൊറോസിറ്റി വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

രണ്ടാമതായി, സെറാമിക് കോട്ടിംഗുകളുടെ ഗുണങ്ങളിൽ അപൂർവ ഭൂമി ഓക്സൈഡുകളുടെ സ്വാധീനം

അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾക്ക് ധാന്യത്തിൻ്റെ വലുപ്പം ശുദ്ധീകരിക്കാനും സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കാനും മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഇൻ്റർഫേസ് ശുദ്ധീകരിക്കാനും കഴിയുമെന്ന് നിലവിലുള്ള ഗവേഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. സെറാമിക് കോട്ടിംഗുകളുടെ ശക്തി, കാഠിന്യം, കാഠിന്യം, വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിൽ ഇത് ഒരു പ്രത്യേക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, ഇത് സെറാമിക് കോട്ടിംഗുകളുടെ പ്രകടനം ഒരു പരിധിവരെ മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും സെറാമിക് കോട്ടിംഗുകളുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ ശ്രേണി വിശാലമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

1

അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സെറാമിക് കോട്ടിംഗുകളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ

അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾക്ക് സെറാമിക് കോട്ടിംഗുകളുടെ കാഠിന്യം, വളയുന്ന ശക്തി, ടെൻസൈൽ ബോണ്ടിംഗ് ശക്തി എന്നിവ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. Al2O3+3% TiO _ 2 മെറ്റീരിയലിൽ ലാവോ _ 2 അഡിറ്റീവായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ കോട്ടിംഗിൻ്റെ ടെൻസൈൽ ശക്തി ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയുമെന്നും ലാവോ _ 2 ൻ്റെ അളവ് 6.0 ആയിരിക്കുമ്പോൾ ടെൻസൈൽ ബോണ്ട് ശക്തി 27.36MPa ൽ എത്തുമെന്നും പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. %. Cr2O3 മെറ്റീരിയലിലേക്ക് 3.0%, 6.0% പിണ്ഡമുള്ള CeO2 ചേർക്കുന്നു, കോട്ടിംഗിൻ്റെ ടെൻസൈൽ ബോണ്ടിംഗ് ശക്തി 18 ~ 25MPa ആണ്, ഇത് യഥാർത്ഥ 12 ~ 16MPa നേക്കാൾ വലുതാണ്, എന്നിരുന്നാലും, CeO2 ൻ്റെ ഉള്ളടക്കം 9.0% ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ടെൻസൈൽ ബോണ്ട് ശക്തി 12~15MPa ആയി കുറയുന്നു.

2

അപൂർവ ഭൂമി ഉപയോഗിച്ച് സെറാമിക് കോട്ടിംഗിൻ്റെ തെർമൽ ഷോക്ക് പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തൽ

കോട്ടിംഗും സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റും തമ്മിലുള്ള ബോണ്ടിംഗ് ശക്തിയും കോട്ടിംഗും സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റും തമ്മിലുള്ള താപ വികാസ ഗുണകത്തിൻ്റെ പൊരുത്തപ്പെടുത്തലും ഗുണപരമായി പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന പരിശോധനയാണ് തെർമൽ ഷോക്ക് റെസിസ്റ്റൻസ് ടെസ്റ്റ്. ഉപയോഗ സമയത്ത് താപനില മാറിമാറി മാറുമ്പോൾ പുറംതൊലിയെ പ്രതിരോധിക്കാനുള്ള കോട്ടിംഗിൻ്റെ കഴിവിനെ ഇത് നേരിട്ട് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ മെക്കാനിക്കൽ ഷോക്ക് ക്ഷീണത്തെ പ്രതിരോധിക്കാനുള്ള കോട്ടിംഗിൻ്റെ കഴിവിനെയും വശത്ത് നിന്നുള്ള അടിവസ്ത്രവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള കഴിവിനെയും ഇത് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു. സെറാമിക് കോട്ടിംഗിൻ്റെ ഗുണനിലവാരം.

3.0% CeO2 ചേർക്കുന്നത് കോട്ടിംഗിലെ പോറോസിറ്റിയും സുഷിരത്തിൻ്റെ വലുപ്പവും കുറയ്ക്കുമെന്നും സുഷിരങ്ങളുടെ അരികിലുള്ള സമ്മർദ്ദ സാന്ദ്രത കുറയ്ക്കുമെന്നും അങ്ങനെ Cr2O3 കോട്ടിംഗിൻ്റെ താപ ഷോക്ക് പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തുമെന്നും ഗവേഷണം കാണിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, Al2O3 സെറാമിക് കോട്ടിംഗിൻ്റെ പോറോസിറ്റി കുറഞ്ഞു, കൂടാതെ LaO2 ചേർത്തതിനുശേഷം കോട്ടിംഗിൻ്റെ ബോണ്ടിംഗ് ശക്തിയും തെർമൽ ഷോക്ക് പരാജയത്തിൻ്റെ ആയുസ്സും വർദ്ധിച്ചു. LaO2 ൻ്റെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ തുക 6% ആകുമ്പോൾ (മാസ് ഫ്രാക്ഷൻ), കോട്ടിംഗിൻ്റെ തെർമൽ ഷോക്ക് പ്രതിരോധം മികച്ചതാണ്, കൂടാതെ തെർമൽ ഷോക്ക് പരാജയത്തിൻ്റെ ആയുസ്സ് 218 മടങ്ങ് എത്താം, അതേസമയം LaO2 ഇല്ലാത്ത കോട്ടിംഗിൻ്റെ തെർമൽ ഷോക്ക് പരാജയത്തിൻ്റെ ആയുസ്സ് 163 മാത്രമാണ്. തവണ.

3

അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾ കോട്ടിംഗുകളുടെ പ്രതിരോധത്തെ ബാധിക്കുന്നു

സെറാമിക് കോട്ടിംഗുകളുടെ തേയ്മാന പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾ കൂടുതലും CeO2, La2O3 എന്നിവയാണ്. അവയുടെ ഷഡ്ഭുജാകൃതിയിലുള്ള ഘടനയ്ക്ക് നല്ല ലൂബ്രിക്കേഷൻ പ്രവർത്തനം കാണിക്കാനും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സ്ഥിരതയുള്ള രാസ ഗുണങ്ങൾ നിലനിർത്താനും കഴിയും, ഇത് വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഘർഷണ ഗുണകം കുറയ്ക്കാനും കഴിയും.

ശരിയായ അളവിൽ CeO2 ഉള്ള കോട്ടിംഗിൻ്റെ ഘർഷണ ഗുണകം ചെറുതും സ്ഥിരതയുള്ളതുമാണെന്ന് ഗവേഷണം കാണിക്കുന്നു. പ്ലാസ്മ സ്‌പ്രേ ചെയ്ത നിക്കൽ അധിഷ്‌ഠിത സെർമെറ്റ് കോട്ടിംഗിൽ La2O3 ചേർക്കുന്നത് ഘർഷണ തേയ്‌മയും കോട്ടിംഗിൻ്റെ ഘർഷണ ഗുണകവും കുറയ്‌ക്കുമെന്നും ഘർഷണ ഗുണകം ചെറിയ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളില്ലാതെ സ്ഥിരത കൈവരിക്കുമെന്നും റിപ്പോർട്ടുണ്ട്. അപൂർവ എർത്ത് ഇല്ലാത്ത ക്ലാഡിംഗ് ലെയറിൻ്റെ തേയ്‌ച്ച ഉപരിതലത്തിൽ ഗുരുതരമായ അഡീഷനും പൊട്ടുന്ന ഒടിവും സ്‌പാലിംഗും കാണിക്കുന്നു, എന്നിരുന്നാലും, അപൂർവ എർത്ത് അടങ്ങിയ കോട്ടിംഗ് തേഞ്ഞ പ്രതലത്തിൽ ദുർബലമായ ബീജസങ്കലനം കാണിക്കുന്നു. അപൂർവ എർത്ത്-ഡോപ്പ്ഡ് കോട്ടിംഗിൻ്റെ സൂക്ഷ്മഘടന സാന്ദ്രതയും കൂടുതൽ ഒതുക്കമുള്ളതുമാണ്, കൂടാതെ സുഷിരങ്ങൾ കുറയുന്നു, ഇത് സൂക്ഷ്മകണികകൾ വഹിക്കുന്ന ശരാശരി ഘർഷണബലം കുറയ്ക്കുകയും ഘർഷണം കുറയ്ക്കുകയും അപൂർവ എർത്ത് ധരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു രണ്ട് ക്രിസ്റ്റൽ മുഖങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തിയുടെ മാറ്റത്തിലേക്ക്, ഘർഷണ ഗുണകം കുറയ്ക്കുന്നു.

സംഗ്രഹം:

സെറാമിക് മെറ്റീരിയലുകളുടെയും കോട്ടിംഗുകളുടെയും പ്രയോഗത്തിൽ അപൂർവ എർത്ത് ഓക്സൈഡുകൾ മികച്ച നേട്ടങ്ങൾ കൈവരിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, സെറാമിക് മെറ്റീരിയലുകളുടെയും കോട്ടിംഗുകളുടെയും മൈക്രോസ്ട്രക്ചറും മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, ഇപ്പോഴും അജ്ഞാതമായ നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ട്, പ്രത്യേകിച്ച് ഘർഷണവും തേയ്മാനവും കുറയ്ക്കുന്നതിൽ. വസ്തുക്കളുടെ ശക്തിയും വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവും അവയുടെ ലൂബ്രിക്കറ്റിംഗ് ഗുണങ്ങളുമായി സഹകരിക്കുന്നത് ട്രൈബോളജി മേഖലയിൽ ചർച്ചയ്ക്ക് യോഗ്യമായ ഒരു പ്രധാന ദിശയായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

ഫോൺ: +86-21-20970332ഇമെയിൽ：info@shxlchem.com