Cili është ndikimi i oksideve të rralla të tokës në veshjet qeramike?

Qeramika, materialet metalike dhe materialet polimer janë renditur si tre materialet kryesore të ngurta. Qeramika ka shumë veti të shkëlqyera, të tilla si rezistenca e lartë e temperaturës, rezistenca ndaj korrozionit, rezistenca e veshjes, etj., Për shkak se mënyra e lidhjes atomike të qeramikës është lidhje jonike, lidhje kovalente ose lidhje jonike e përzier me energji të lartë të lidhjes. Veshja qeramike mund të ndryshojë pamjen, strukturën dhe performancën e sipërfaqes së jashtme të substratit, përbërja e veshjes-substrat është favorizuar për performancën e saj të re. Mund të kombinojë në mënyrë organike karakteristikat origjinale të substratit me karakteristikat e rezistencës së temperaturës së lartë, rezistencës së lartë të veshit dhe rezistencës së lartë të korrozionit të materialeve qeramike, dhe të japë lojë të plotë për avantazhet gjithëpërfshirëse të dy llojeve të materialeve, kështu që përdoret gjerësisht në hapësirën ajrore, aviacionin, mbrojtjen kombëtare, industrinë kimike dhe industritë e tjera.

Toka e rrallë quhet "shtëpi thesari" e materialeve të reja, për shkak të strukturës unike të saj elektronike 4F dhe vetive fizike dhe kimike. Sidoqoftë, metale të pastra të rralla të tokës përdoren rrallë direkt në kërkime, dhe komponimet e rralla të tokës përdoren kryesisht. Përbërjet më të zakonshme janë CEO2, LA2O3, Y2O3, LAF3, CEF, CES dhe ferrosilicon të rrallë të tokës. Këto komponime të rralla të tokës mund të përmirësojnë strukturën dhe vetitë e materialeve qeramike dhe veshjeve qeramike.

Unë aplikimi i oksideve të rralla të tokës në materialet qeramike

Shtimi i elementeve të rrallë të Tokës si stabilizues dhe ndihmat e shkrirjes në qeramikë të ndryshme mund të zvogëlojë temperaturën e shkrirjes, të përmirësojë forcën dhe ashpërsinë e disa qeramikës strukturore, dhe kështu të zvogëlojë koston e prodhimit. Në të njëjtën kohë, elementët e rrallë të Tokës gjithashtu luajnë një rol shumë të rëndësishëm në sensorët e gazit gjysmëpërçues, media me mikrovalë, qeramikën piezoelektrike dhe qeramikën e tjera funksionale. Hulumtimi zbuloi se, shtimi i dy ose më shumë oksideve të tokës në qeramikën e aluminit së bashku është më mirë sesa të shtoni një oksid të vetëm të rrallë të tokës në qeramikën e aluminit. Pas provës së optimizmit, Y2O3+CEO2 ka efektin më të mirë. Kur shtohet 0.2%Y2O3+0.2%CEO2 në 1490 ℃, densiteti relativ i mostrave të sintetizuara mund të arrijë në 96.2%, gjë që tejkalon densitetin e mostrave me çdo oksid të rrallë të tokës Y2O3 ose CEO2 vetëm.

Efekti i LA2O3+Y2O3, SM2O3+LA2O3 në promovimin e shkrirjes është më i mirë se ai i shtimit të vetëm LA2O3, dhe rezistenca e veshjes është përmirësuar padyshim. Ai gjithashtu tregon se përzierja e dy oksideve të rralla të tokës nuk është një shtesë e thjeshtë, por ekziston një ndërveprim midis tyre, i cili është më i dobishëm për shkrirjen dhe përmirësimin e performancës së qeramikës së aluminit, por parimi mbetet për t'u studiuar.

Përveç kësaj, konstatohet se shtimi i oksideve të përziera të rralla të tokës, si ndihmat e shkrirjes mund të përmirësojnë migrimin e materialeve, të promovojnë shkrirjen e qeramikës MGO dhe të përmirësojnë dendësinë. Sidoqoftë, kur përmbajtja e oksidit të metaleve të përzier është më shumë se 15%, dendësia relative zvogëlohet dhe poroziteti i hapur rritet.

Së dyti, ndikimi i oksideve të rralla të tokës në vetitë e veshjeve qeramike

Hulumtimet ekzistuese tregojnë se elementët e rrallë të Tokës mund të rafinojnë madhësinë e grurit, të rrisin densitetin, të përmirësojnë mikrostrukturën dhe të pastrojnë ndërfaqen. Ajo luan një rol unik në përmirësimin e forcës, ashpërsisë, ngurtësisë, rezistencës së veshjes dhe rezistencës ndaj korrozionit të veshjeve qeramike, gjë që përmirëson performancën e veshjeve qeramike në një farë mase dhe zgjeron gamën e aplikimit të veshjeve qeramike.

1

Përmirësimi i vetive mekanike të veshjeve qeramike nga oksidet e rralla të tokës

Oksidet e rralla të tokës mund të përmirësojnë ndjeshëm ngurtësinë, forcën e lakimit dhe forcën e lidhjes në tërheqje të veshjeve qeramike. Rezultatet eksperimentale tregojnë se forca elastike e veshjes mund të përmirësohet në mënyrë efektive duke përdorur Lao _ 2 si shtesë në materialin Al2O3+3% Tio _ 2, dhe forca e lidhjes elastike mund të arrijë në 27.36MPa kur sasia e Lao _ 2 është 6.0%. Duke shtuar CEO2 me fraksion masiv prej 3.0% dhe 6.0% në materialin CR2O3, forca e lidhjes tërheqëse të veshjes është midis 18 ~ 25MPa, e cila është më e madhe se origjinali 12 ~ 16MPA megjithatë, kur përmbajtja e CEO2 është 9.0%, forca e lidhjes elastike zvogëlohet në 12 ~ 15MPa.

2

Përmirësimi i rezistencës termike të shokut të veshjes qeramike nga toka e rrallë

Testi i rezistencës së goditjes termike është një provë e rëndësishme për të pasqyruar në mënyrë cilësore forcën e lidhjes midis veshjes dhe substratit dhe përputhjes së koeficientit të zgjerimit termik midis veshjes dhe substratit. Ai pasqyron drejtpërdrejt aftësinë e veshjes për t'i rezistuar zhvishem kur temperatura ndryshon në mënyrë alternative gjatë përdorimit, dhe gjithashtu pasqyron aftësinë e veshjes për t'i rezistuar lodhjes mekanike të shokut dhe aftësisë së lidhjes me substrat nga ana. Prandaj, është gjithashtu faktori kryesor për të gjykuar cilësinë e veshjes qeramike.

Hulumtimi tregon se shtimi i 3.0%CEO2 mund të zvogëlojë porozitetin dhe madhësinë e poreve në shtresë, dhe të zvogëlojë përqendrimin e stresit në buzë të poreve, duke përmirësuar kështu rezistencën e goditjes termike të veshjes Cr2O3. Sidoqoftë, poroziteti i veshjes qeramike Al2O3 u ul, dhe forca e lidhjes dhe jeta e dështimit të shokut termik të veshjes u rrit qartë pasi shtoi LAO2. Kur sasia e shtimit të LAO2 është 6% (fraksion masiv), rezistenca termike e shokut të veshjes është më e mira, dhe jeta e dështimit të shokut termik mund të arrijë 218 herë, ndërsa jeta e dështimit të shokut termik të veshjes pa LAO2 është vetëm 163 herë.

3

Oksidet e rralla të tokës ndikojnë në rezistencën e veshjes së veshjeve

Oksidet e rralla të tokës të përdorura për të përmirësuar rezistencën e veshjes së veshjeve qeramike janë kryesisht CEO2 dhe LA2O3. Struktura e tyre me shtresa gjashtëkëndore mund të tregojë funksion të mirë të lubrifikimit dhe të mbajë veti të qëndrueshme kimike në temperaturë të lartë, të cilat mund të përmirësojnë në mënyrë efektive rezistencën e veshjes dhe të zvogëlojnë koeficientin e fërkimit.

Hulumtimi tregon se koeficienti i fërkimit të veshjes me sasi të duhur të CEO2 është i vogël dhe i qëndrueshëm. Hasshtë raportuar se shtimi i LA2O3 në veshjen e Cermet me bazë nikeli të spërkatur me plazmë, padyshim që mund të zvogëlojë veshin e fërkimit dhe koeficientin e fërkimit të veshjes, dhe koeficienti i fërkimit është i qëndrueshëm me pak luhatje. Sipërfaqja e veshjes së shtresës së veshjes pa tokë të rrallë tregon ngjitje serioze dhe frakturë të brishtë dhe spalling, megjithatë, veshja që përmban tokë të rrallë tregon ngjitje të dobët në sipërfaqen e veshur, dhe nuk ka asnjë shenjë të spallingut të brishtë të zonës së madhe. Mikrostruktura e veshjes së rrallë të dopeduar në tokë është më e dendur dhe më kompakte, dhe poret janë zvogëluar, gjë që zvogëlon forcën mesatare të fërkimit të lindur nga grimcat mikroskopike dhe zvogëlon fërkimin dhe veshin e tokës së rrallë mund të rrisë edhe distancën e aeroplanit kristal të cermets, ajo çon në ndryshimin e forcës së ndërveprimit midis dy fytyrave kristal dhe zvogëlon bashkëfshinimin e fërkimit.

Përmbledhje:

Megjithëse oksidet e rralla të tokës kanë bërë arritje të mëdha në aplikimin e materialeve dhe veshjeve qeramike, të cilat mund të përmirësojnë në mënyrë efektive mikrostrukturën dhe vetitë mekanike të materialeve dhe veshjeve qeramike, ka ende shumë veti të panjohura, veçanërisht në zvogëlimin e fërkimit dhe veshjes. Si të bëni forcën dhe veshjen e rezistencës së materialeve të bashkëpunojnë me vetitë e tyre lubritëruese, është bërë një drejtim i rëndësishëm që vlen të diskutimit në fushën e tribologjisë.

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