సిరామిక్ పూతలలో అరుదైన భూమి ఆక్సైడ్ల ప్రభావం ఏమిటి?

సిరామిక్స్, మెటల్ పదార్థాలు మరియు పాలిమర్ పదార్థాలు మూడు ప్రధాన ఘన పదార్థాలుగా జాబితా చేయబడ్డాయి. సిరామిక్ అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, తుప్పు నిరోధకత, దుస్తులు నిరోధకత మొదలైనవి వంటి అనేక అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంది, ఎందుకంటే సిరామిక్ యొక్క పరమాణు బంధం విధానం అయానిక్ బంధం, సమయోజనీయ బంధం లేదా అధిక బంధ శక్తితో కూడిన మిశ్రమ అయాన్-సయోజనీయ బంధం. సిరామిక్ పూత ఉపరితలం యొక్క బాహ్య ఉపరితలం యొక్క రూపాన్ని, నిర్మాణం మరియు పనితీరును మార్చగలదు, పూత-ఉపరితల మిశ్రమం దాని కొత్త పనితీరుకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, అధిక దుస్తులు నిరోధకత మరియు సిరామిక్ పదార్థాల యొక్క అధిక తుప్పు నిరోధకత యొక్క లక్షణాలతో సేంద్రీయంగా సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క అసలు లక్షణాలను మిళితం చేస్తుంది మరియు రెండు రకాల పదార్థాల యొక్క సమగ్ర ప్రయోజనాలకు పూర్తి ఆటను ఇస్తుంది, కాబట్టి ఇది ఏరోస్పేస్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. , విమానయానం, జాతీయ రక్షణ, రసాయన పరిశ్రమ మరియు ఇతర పరిశ్రమలు.

ప్రత్యేకమైన 4f ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం మరియు భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాల కారణంగా అరుదైన భూమిని కొత్త పదార్థాల "నిధి గృహం" అని పిలుస్తారు. అయినప్పటికీ, స్వచ్ఛమైన అరుదైన భూమి లోహాలు చాలా అరుదుగా పరిశోధనలో ఉపయోగించబడతాయి మరియు అరుదైన భూమి సమ్మేళనాలు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడతాయి. అత్యంత సాధారణ సమ్మేళనాలు CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS మరియు అరుదైన ఎర్త్ ఫెర్రోసిలికాన్. ఈ అరుదైన భూమి సమ్మేళనాలు సిరామిక్ పదార్థాలు మరియు సిరామిక్ కోటింగ్‌ల నిర్మాణం మరియు లక్షణాలను మెరుగుపరుస్తాయి.

సిరామిక్ పదార్థాలలో అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్ల అప్లికేషన్

అరుదైన ఎర్త్ మూలకాలను స్టెబిలైజర్‌లుగా జోడించడం మరియు వివిధ సిరామిక్స్‌కు AIDSను సింటరింగ్ చేయడం వలన సింటరింగ్ ఉష్ణోగ్రతను తగ్గిస్తుంది, కొన్ని నిర్మాణాత్మక సిరామిక్స్ యొక్క బలం మరియు దృఢత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది మరియు తద్వారా ఉత్పత్తి ఖర్చు తగ్గుతుంది. అదే సమయంలో, సెమీకండక్టర్ గ్యాస్ సెన్సార్లు, మైక్రోవేవ్ మీడియా, పైజోఎలెక్ట్రిక్ సిరామిక్స్ మరియు ఇతర ఫంక్షనల్ సిరామిక్స్‌లో అరుదైన భూమి మూలకాలు కూడా చాలా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి. అల్యూమినా సిరామిక్స్‌కు ఒకే అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్‌ను జోడించడం కంటే రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్‌లను కలిపి అల్యూమినా సిరామిక్స్‌కు జోడించడం మంచిదని పరిశోధన కనుగొంది. ఆప్టిమైజేషన్ పరీక్ష తర్వాత, Y2O3+CeO2 ఉత్తమ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. 1490℃ వద్ద 0.2%Y2O3+0.2%CeO2 జోడించబడినప్పుడు, సింటెర్డ్ నమూనాల సాపేక్ష సాంద్రత 96.2%కి చేరుకుంటుంది, ఇది ఏదైనా అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్ Y2O3 లేదా CeO2 ఉన్న నమూనాల సాంద్రతను మించిపోతుంది.

సింటరింగ్‌ని ప్రోత్సహించడంలో La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3 ప్రభావం కేవలం La2O3ని జోడించడం కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది మరియు దుస్తులు నిరోధకత స్పష్టంగా మెరుగుపడింది. ఇది రెండు అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్‌ల మిక్సింగ్ సాధారణ అదనంగా లేదని కూడా చూపిస్తుంది, అయితే వాటి మధ్య పరస్పర చర్య ఉంది, ఇది అల్యూమినా సిరామిక్స్ యొక్క సింటరింగ్ మరియు పనితీరు మెరుగుదలకు మరింత ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది, అయితే సూత్రం అధ్యయనం చేయవలసి ఉంది.

అదనంగా, మిశ్రమ అరుదైన ఎర్త్ మెటల్ ఆక్సైడ్‌లను సింటరింగ్ ఎయిడ్స్‌గా చేర్చడం వల్ల పదార్థాల వలసలను మెరుగుపరుస్తుంది, MgO సిరామిక్స్ యొక్క సింటరింగ్‌ను ప్రోత్సహిస్తుంది మరియు సాంద్రతను మెరుగుపరుస్తుంది. అయినప్పటికీ, మిశ్రమ మెటల్ ఆక్సైడ్ యొక్క కంటెంట్ 15% కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, సాపేక్ష సాంద్రత తగ్గుతుంది మరియు బహిరంగ సచ్ఛిద్రత పెరుగుతుంది.

రెండవది, సిరామిక్ పూత యొక్క లక్షణాలపై అరుదైన భూమి ఆక్సైడ్ల ప్రభావం

అరుదైన భూమి మూలకాలు ధాన్యం పరిమాణాన్ని మెరుగుపరచగలవు, సాంద్రతను పెంచుతాయి, సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి మరియు ఇంటర్‌ఫేస్‌ను శుద్ధి చేయగలవని ఇప్పటికే ఉన్న పరిశోధనలు చూపిస్తున్నాయి. సిరామిక్ పూత యొక్క బలం, దృఢత్వం, కాఠిన్యం, దుస్తులు నిరోధకత మరియు తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరచడంలో ఇది ఒక ప్రత్యేక పాత్ర పోషిస్తుంది, ఇది సిరామిక్ పూత యొక్క పనితీరును కొంతవరకు మెరుగుపరుస్తుంది మరియు సిరామిక్ పూత యొక్క అప్లికేషన్ పరిధిని విస్తృతం చేస్తుంది.

1

అరుదైన భూమి ఆక్సైడ్ల ద్వారా సిరామిక్ పూత యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరచడం

అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్లు సిరామిక్ పూత యొక్క కాఠిన్యం, బెండింగ్ బలం మరియు తన్యత బంధం బలాన్ని గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తాయి. Al2O3+3% TiO _ 2 మెటీరియల్‌లో లావో _ 2ని సంకలితంగా ఉపయోగించడం ద్వారా పూత యొక్క తన్యత బలాన్ని సమర్థవంతంగా మెరుగుపరచవచ్చని ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి మరియు లావో _ 2 మొత్తం 6.0 అయినప్పుడు తన్యత బంధం బలం 27.36MPaకి చేరుకుంటుంది. % Cr2O3 మెటీరియల్‌లో 3.0% మరియు 6.0% ద్రవ్యరాశి భిన్నంతో CeO2ని జోడించడం, పూత యొక్క తన్యత బంధం బలం 18~25MPa మధ్య ఉంటుంది, ఇది అసలు 12~16MPa కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే, CeO2 యొక్క కంటెంట్ 9.0% ఉన్నప్పుడు, తన్యత బాండ్ బలం 12~15MPaకి తగ్గుతుంది.

2

అరుదైన భూమి ద్వారా సిరామిక్ పూత యొక్క థర్మల్ షాక్ నిరోధకతను మెరుగుపరచడం

థర్మల్ షాక్ రెసిస్టెన్స్ టెస్ట్ అనేది పూత మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ మధ్య బంధం బలాన్ని మరియు పూత మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ మధ్య థర్మల్ ఎక్స్‌పాన్షన్ కోఎఫీషియంట్ యొక్క మ్యాచింగ్‌ను గుణాత్మకంగా ప్రతిబింబించే ఒక ముఖ్యమైన పరీక్ష. ఇది ఉపయోగ సమయంలో ఉష్ణోగ్రత ప్రత్యామ్నాయంగా మారినప్పుడు పై తొక్కను నిరోధించే పూత యొక్క సామర్థ్యాన్ని ప్రత్యక్షంగా ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు మెకానికల్ షాక్ అలసటను నిరోధించే పూత యొక్క సామర్థ్యాన్ని మరియు ప్రక్క నుండి సబ్‌స్ట్రేట్‌తో బంధించే సామర్థ్యాన్ని కూడా ఇది ప్రతిబింబిస్తుంది. సిరామిక్ పూత యొక్క నాణ్యత.

3.0% CeO2 కలపడం వల్ల పూతలోని సచ్ఛిద్రత మరియు రంధ్రాల పరిమాణాన్ని తగ్గించవచ్చు మరియు రంధ్రాల అంచు వద్ద ఒత్తిడి ఏకాగ్రతను తగ్గించవచ్చు, తద్వారా Cr2O3 పూత యొక్క థర్మల్ షాక్ నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది. అయినప్పటికీ, Al2O3 సిరామిక్ పూత యొక్క సచ్ఛిద్రత తగ్గింది మరియు LaO2ని జోడించిన తర్వాత పూత యొక్క బంధం బలం మరియు థర్మల్ షాక్ వైఫల్యం జీవితం స్పష్టంగా పెరిగింది. LaO2 యొక్క అదనపు మొత్తం 6% (మాస్ భిన్నం) అయినప్పుడు, పూత యొక్క థర్మల్ షాక్ నిరోధకత ఉత్తమంగా ఉంటుంది మరియు థర్మల్ షాక్ వైఫల్యం జీవితం 218 సార్లు చేరుకుంటుంది, అయితే LaO2 లేని పూత యొక్క థర్మల్ షాక్ వైఫల్యం జీవితం 163 మాత్రమే. సార్లు.

3

అరుదైన భూమి ఆక్సైడ్లు పూత యొక్క దుస్తులు నిరోధకతను ప్రభావితం చేస్తాయి

సిరామిక్ పూత యొక్క దుస్తులు నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించే అరుదైన భూమి ఆక్సైడ్లు ఎక్కువగా CeO2 మరియు La2O3. వారి షట్కోణ లేయర్డ్ నిర్మాణం మంచి సరళత పనితీరును చూపుతుంది మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థిరమైన రసాయన లక్షణాలను నిర్వహించగలదు, ఇది దుస్తులు నిరోధకతను సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తుంది మరియు ఘర్షణ గుణకాన్ని తగ్గిస్తుంది.

సరైన మొత్తంలో CeO2తో పూత యొక్క ఘర్షణ గుణకం చిన్నదిగా మరియు స్థిరంగా ఉంటుందని పరిశోధన చూపిస్తుంది. ప్లాస్మా స్ప్రే చేసిన నికెల్-ఆధారిత సెర్మెట్ కోటింగ్‌కు La2O3ని జోడించడం వలన ఘర్షణ దుస్తులు మరియు పూత యొక్క ఘర్షణ గుణకం స్పష్టంగా తగ్గుతుందని నివేదించబడింది మరియు ఘర్షణ గుణకం స్వల్ప హెచ్చుతగ్గులతో స్థిరంగా ఉంటుంది. అరుదైన ఎర్త్ లేకుండా క్లాడింగ్ లేయర్ యొక్క వేర్ ఉపరితలం తీవ్రమైన సంశ్లేషణ మరియు పెళుసుగా ఉండే పగుళ్లు మరియు స్పేలింగ్‌ను చూపుతుంది, అయినప్పటికీ, అరుదైన భూమిని కలిగి ఉన్న పూత అరిగిపోయిన ఉపరితలంపై బలహీనమైన సంశ్లేషణను చూపుతుంది మరియు పెద్ద-ప్రాంతం పెళుసుగా ఉండే చిహ్నమేమీ లేదు. అరుదైన ఎర్త్-డోప్డ్ పూత యొక్క మైక్రోస్ట్రక్చర్ దట్టమైనది మరియు మరింత కాంపాక్ట్, మరియు రంధ్రాలు తగ్గుతాయి, ఇది మైక్రోస్కోపిక్ కణాల ద్వారా సంభవించే సగటు ఘర్షణ శక్తిని తగ్గిస్తుంది మరియు ఘర్షణను తగ్గిస్తుంది మరియు డోపింగ్ అరుదైన భూమిని ధరించడం కూడా సెర్మెట్ల క్రిస్టల్ ప్లేన్ దూరాన్ని పెంచుతుంది, ఇది దారితీస్తుంది. రెండు క్రిస్టల్ ముఖాల మధ్య పరస్పర శక్తి మార్పుకు మరియు ఘర్షణ గుణకాన్ని తగ్గిస్తుంది.

సారాంశం:

సిరామిక్ పదార్థాలు మరియు పూతలను ఉపయోగించడంలో అరుదైన ఎర్త్ ఆక్సైడ్‌లు గొప్ప విజయాలు సాధించినప్పటికీ, సిరామిక్ పదార్థాలు మరియు పూతల్లోని సూక్ష్మ నిర్మాణం మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తాయి, ముఖ్యంగా రాపిడిని తగ్గించడంలో మరియు ధరించడంలో ఇంకా చాలా తెలియని లక్షణాలు ఉన్నాయి. పదార్థాల బలం మరియు దుస్తులు నిరోధకత వాటి కందెన లక్షణాలతో సహకరిస్తాయి, ఇది ట్రైబాలజీ రంగంలో చర్చకు యోగ్యమైన ముఖ్యమైన దిశగా మారింది.

టెలి: +86-21-20970332ఇమెయిల్:info@shxlchem.com