Има няколко основни метода за подобряване на здравината на алуминиевата керамика:
1. Закаляване с цирконий: Това е най-често използваният метод за закаляване. Когато към алуминиевия оксид се добави подходящо количество цирконий (ZrO2), неговата жилавост може да се подобри значително. Ефектът на закаляване идва главно от механизми като рафиниране на матрицата на алуминиевите зърна, закаляване чрез фазова трансформация на циркония, закаляване чрез микропукнатини и насочване и разклоняване на пукнатини.
2. Мустаци и закаляване на влакната: Мустаците са керамични монокристали с високо съотношение на страните, а дължината на влакната е няколко пъти по-дълга от керамичните мустаци. Всички те могат да се добавят към алуминиевата керамика като закаляване. Добавянето на мустаци или влакна може да увеличи повърхността на счупване, т.е. да увеличи канала за разпространение на пукнатината. Когато пукнатината се разпространи до влакната (мустаците), ще настъпи издърпване, разлепване и счупване на влакната (мустаците), като по този начин се изразходва енергията на счупване и се подобрява якостта на керамиката.
3. Закаляване на частиците: Добавянето на частици с висок модул на еластичност (като SiC, TiC, TiN и др.) към алуминиево-оксидни материали може да доведе до отклонение и раздвояване на пукнатини при счупване на материала, изразходвайки енергия от счупване, като по този начин подобрява якостта. Въпреки че закаляващият ефект на частиците не е толкова добър, колкото този на нишките и влакната, равномерното смесване на суровините и уплътняването чрез синтероване са по-лесни и по-лесни в сравнение с композитите от влакна и нишки.
4. Самозакаляване на алуминиев оксид: Керамиката, приготвена от наноразмерно прахообразно алуминиево оксидно покритие, показва отлична свръхпластичност при ниски температури. Този наноматериал може да подобри формата и свойствата на границите на зърната на керамичните зърна, като по този начин увеличи тяхната жилавост.
5. Въвеждане на втората фаза: Въвеждането на втората фаза в матрицата на алуминиевата керамика се извършва така, че тя да запълни границите на зърната на алуминиевия оксид, което е полезно за блокиране на разпространението на пукнатини и по този начин за подобряване на якостта на разрушаване на керамиката. Например, алуминиев оксид, закален с цирконий, използва този метод.
6. Добавяне на кристали-зародиши от алуминиев оксид: Добавянето на кристали-зародиши от алуминиев оксид може да насърчи анизотропния растеж на кристалните зърна и да образува люспести или колоновидни кристални зърна, подобни на нишки, което може да причини отклонение на пукнатини, издърпване на зърната и втвърдяване на керамичните съединения.
Тези методи могат да се използват самостоятелно или в комбинация за подобряване на здравината на алуминиевата керамика. Конкретният избор зависи от необходимите характеристики, цената и сценариите на приложение.ZTA закалена алуминиева керамикаот производителя на керамика Chemshun може ефективно да отговори на вашите изисквания за по-висока издръжливост
Време на публикуване: 10 май 2024 г.