Kio estas la influo de raraj teraj oksidoj en ceramikaj tegaĵoj?

Ceramiko, metalaj materialoj kaj polimeraj materialoj estas listigitaj kiel la tri ĉefaj solidaj materialoj. Ceramiko havas multajn bonegajn proprietojn, kiel alta temperaturo-rezisto, koroda rezisto, eluziĝo, ktp., Ĉar la atoma liganta reĝimo de ceramiko estas ionika ligo, kovalenta ligo aŭ miksita jon-kovalenta ligo kun alta liga energio. Ceramika tegaĵo povas ŝanĝi la aspekton, strukturon kaj rendimenton de la ekstera surfaco de la substrato, favorita kunmeta kunmetaĵo estas favorita por sia nova agado. Ĝi povas organike kombini la originalajn karakterizaĵojn de substrato kun la trajtoj de alta temperaturo -rezisto, alta eluziĝo kaj alta koroda rezisto de ceramikaj materialoj, kaj doni plenan ludadon al la ampleksaj avantaĝoj de la du specoj de materialoj, do ĝi estas vaste uzata en aerospaco, aviado, nacia defendo, kemia industrio kaj aliaj industrioj.

Malofta Tero estas nomata "trezorejo" de novaj materialoj, pro sia unika elektronika strukturo de 4F kaj fizikaj kaj kemiaj proprietoj. Tamen, puraj raraj teraj metaloj malofte estas uzataj rekte en esplorado, kaj maloftaj teraj komponaĵoj estas plejparte uzataj. La plej oftaj komponaĵoj estas CEO2, LA2O3, Y2O3, LAF3, CEF, CES kaj rara tera ferrosilicon. Ĉi tiuj raraj teraj komponaĵoj povas plibonigi la strukturon kaj proprietojn de ceramikaj materialoj kaj ceramikaj tegaĵoj.

I Apliko de raraj teraj oksidoj en ceramikaj materialoj

Aldoni maloftajn terajn elementojn kiel stabiligiloj kaj sinterigaj helpoj al malsamaj ceramikoj povas redukti la sinterigan temperaturon, plibonigi la forton kaj malmolecon de iu struktura ceramiko, kaj tiel redukti la produktokoston. Samtempe, maloftaj teraj elementoj ankaŭ ludas tre gravan rolon en semikonduktaĵaj gasaj sensiloj, mikroondaj rimedoj, piezoelektra ceramiko kaj aliaj funkciaj ceramikoj. La esplorado trovis, ke aldoni du aŭ pli rarajn terajn oksidojn al alumina ceramiko kune estas pli bone ol aldoni ununuran raran teran oksidon al alumina ceramiko. Post optimumiga testo, Y2O3+CEO2 havas la plej bonan efikon. Kiam 0,2%Y2O3+0,2%CEO2 estas aldonita ĉe 1490 ℃, la relativa denseco de sinterigitaj specimenoj povas atingi 96,2%, kio superas la densecon de specimenoj kun iu ajn malofta tero -rusto Y2O3 aŭ CEO2 sole.

La efiko de LA2O3+Y2O3, SM2O3+LA2O3 en antaŭenigado de sinterigado estas pli bona ol tiu de aldono de nur LA2O3, kaj la eluziĝo estas evidente plibonigita. Ĝi ankaŭ montras, ke la miksado de du raraj teraj oksidoj ne estas simpla aldono, sed ekzistas interago inter ili, kio estas pli utila por la sinterizado kaj agado -plibonigo de alumina ceramiko, sed la principo restas studi.

Krome, oni trovas, ke la aldono de miksitaj raraj teraj metalaj oksidoj kiel sinterigaj helpoj povas plibonigi la migradon de materialoj, antaŭenigi la sinterigon de MGO -ceramiko kaj plibonigi la densecon. Tamen, kiam la enhavo de miksita metala rusto estas pli ol 15%, la relativa denseco malpliiĝas kaj la malferma poroseco pliiĝas.

Due, la influo de raraj teraj oksidoj sur la propraĵoj de ceramikaj tegaĵoj

Ekzistanta esplorado montras, ke maloftaj teraj elementoj povas rafini la grengrandecon, pliigi la densecon, plibonigi la mikrostrukturon kaj purigi la interfacon. Ĝi ludas unikan rolon por plibonigi la forton, malmolecon, malmolecon, eluzi reziston kaj korodan reziston de ceramikaj tegaĵoj, kio plibonigas la agadon de ceramikaj tegaĵoj en iu mezuro kaj larĝigas la aplika gamo de ceramikaj tegaĵoj.

1

Plibonigo de mekanikaj proprietoj de ceramikaj tegaĵoj per raraj teraj oksidoj

Maloftaj teraj oksidoj povas signife plibonigi la malmolecon, fleksan forton kaj streĉan ligan forton de ceramikaj tegaĵoj. La eksperimentaj rezultoj montras, ke la streĉa forto de la tegaĵo povas esti efike plibonigita per uzado de Lao _ 2 kiel aldonaĵo en AL2O3+3% TIO _ 2 materialo, kaj la streĉa liga forto povas atingi 27.36mpa kiam la kvanto de LAO _ 2 estas 6,0%. Aldonante CEO2 kun masa frakcio de 3,0% kaj 6,0% en CR2O3 -materialon, la streĉa liganta forto de la tegaĵo estas inter 18 ~ 25MPa, kio estas pli granda ol la originala 12 ~ 16MP tamen, kiam la enhavo de CEO2 estas 9,0%, la tensia liga forto malpliiĝas al 12 ~ 15MPA.

2

Plibonigo de termika ŝoka rezisto de ceramika revestado per malofta tero

Termika ŝoko -rezista testo estas grava testo por kvalite reflekti la ligan forton inter revestado kaj substrato kaj la kongruado de termika ekspansia koeficiento inter revestado kaj substrato. Ĝi rekte reflektas la kapablon de tegaĵo kontraŭstari senŝeligon kiam la temperaturo ŝanĝiĝas alterne dum uzo, kaj ankaŭ reflektas la kapablon de tegaĵo kontraŭstari mekanikan ŝokan lacecon kaj ligan kapablon kun substrato de la flanko. Tial ĝi estas ankaŭ la ŝlosila faktoro por juĝi la kvaliton de ceramika revestado.

La esplorado montras, ke la aldono de 3,0%CEO2 povas redukti la porosecon kaj poro -grandecon en la tegaĵo, kaj redukti la streĉan koncentriĝon ĉe la rando de poroj, tiel plibonigante la termikan ŝokan reziston de CR2O3 -revestado. Tamen, la poroseco de la ceramika tegaĵo de AL2O3 malpliiĝis, kaj la liga forto kaj termika ŝoko -fiasko de la tegaĵo pliiĝis evidente post aldono de Lao2. Kiam la aldona kvanto de LAO2 estas 6% (masa frakcio), la termika ŝoka rezisto de la tegaĵo estas la plej bona, kaj la vivo de la termika ŝoko povas atingi 218 fojojn, dum la termika ŝoko -fiasko de la tegaĵo sen LAO2 estas nur 163 fojojn.

3

Maloftaj teraj oksidoj influas la eluzan reziston de tegaĵoj

La maloftaj teraj oksidoj uzataj por plibonigi la eluzan reziston de ceramikaj tegaĵoj estas plejparte CEO2 kaj LA2O3. Ilia sesangula mantelo povas montri bonan lubrikan funkcion kaj konservi stabilajn kemiajn proprietojn ĉe alta temperaturo, kio povas efike plibonigi la eluzan reziston kaj malpliigi la frotan koeficienton.

La esplorado montras, ke la frikcia koeficiento de la tegaĵo kun taŭga kvanto de CEO2 estas malgranda kaj stabila. Oni raportis, ke aldoni LA2O3 al plasmo-ŝprucigita nikel-bazita CERMET-revestiĝo povas evidente redukti frikcian eluziĝon kaj frikcian koeficienton de revestiĝo, kaj la frikcia koeficiento estas stabila kun malmulta fluktuado. La eluzita surfaco de tegaĵo de tavolo sen malofta tero montras seriozan adhesion kaj malglatan frakturon kaj ŝprucadon, tamen la tegaĵo enhavanta raran teron montras malfortan adhesion sur la eluzita surfaco, kaj estas neniu signo de granda malglata ŝprucaĵo. La mikrostrukturo de rara tero-dopita revestado estas pli densa kaj pli kompakta, kaj la poroj reduktiĝas, kio reduktas la averaĝan frotan forton portitan de mikroskopaj eroj kaj reduktas frotadon kaj eluzi dopadon de maloftaj teroj ankaŭ povas pliigi la kristalan ebenan distancon de cermetoj, ĝi kondukas al la ŝanĝo de la interaga forto inter la du kristalaj vizaĝoj kaj reduktas la froton.

Resumo:

Kvankam maloftaj teraj oksidoj faris grandajn atingojn en la apliko de ceramikaj materialoj kaj revestaĵoj, kiuj povas efike plibonigi la mikrostrukturon kaj mekanikajn proprietojn de ceramikaj materialoj kaj tegaĵoj, ekzistas ankoraŭ multaj nekonataj proprietoj, precipe en redukto de frikcio kaj eluziĝo. Kiel fari la forton kaj eluzi reziston en la kampo de tondado.

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