Існує кілька основних методів підвищення міцності алюмінієвої кераміки:
1. Зміцнення цирконію: це найпоширеніший метод зміцнення. Додавання відповідної кількості цирконію (ZrO2) до оксиду алюмінію може значно покращити його в'язкість. Ефект зміцнення головним чином досягається завдяки таким механізмам, як подрібнення матриці зерен оксиду алюмінію, зміцнення цирконію шляхом фазового перетворення, зміцнення мікротріщин, а також керування та розгалуження тріщин.
2. Вусики та зміцнення волокон: Вусики – це керамічні монокристали з високим співвідношенням сторін, а довжина волокон у кілька разів довша, ніж у керамічних вусів. Усі вони можуть бути додані до алюмооксидної кераміки як зміцнювальні елементи. Додавання вусів або волокон може збільшити поверхню руйнування, тобто збільшити канал поширення тріщини. Коли тріщина поширюється на волокна (вуса), відбувається витягування, відшарування та руйнування волокон (вусів), що призводить до витрачання енергії руйнування та покращення в'язкості кераміки.
3. Зміцнення частинок: Додавання частинок з високим модулем пружності (таких як SiC, TiC, TiN тощо) до матеріалів на основі глинозему може призвести до відхилення та роздвоєння тріщин під час руйнування матеріалу, що споживає енергію руйнування та тим самим покращує в'язкість. Хоча зміцнювальний ефект частинок не такий хороший, як у волокнистих структур та вусиків, рівномірне змішування сировини та ущільнення спіканням є простішим та легшим, ніж у композитів з волокон та вусиків.
4. Самозміцнення оксиду алюмінію: Кераміка, виготовлена з нанорозмірного порошку оксиду алюмінію, демонструє чудову надпластичність за низьких температур. Цей наноматеріал може покращити форму та властивості меж зерен керамічних зерен, тим самим підвищуючи їхню в'язкість.
5. Введення другої фази: Введення другої фази в матрицю алюмооксидної кераміки таким чином, щоб вона заповнила межі зерен глинозему, що сприяє блокуванню поширення тріщин і тим самим покращує в'язкість кераміки на руйнування. Наприклад, цей метод використовується для зміцненого цирконієм глинозему.
6. Додавання кристалів оксиду алюмінію як зародка: Додавання кристалів оксиду алюмінію як зародка може сприяти анізотропному росту кристалічних зерен та утворювати лускаті або стовпчасті кристалічні зерна, подібні до вусів, що може спричинити відхилення тріщин, виривання зерен та зміцнення з'єднань кераміки.
Ці методи можна використовувати окремо або в поєднанні для підвищення в'язкості алюмооксидної кераміки. Конкретний вибір залежить від необхідних характеристик, вартості та сценаріїв застосування. ТеперЗміцнена глиноземна кераміка ZTAвід виробника кераміки Chemshun може ефективно задовольнити ваші вимоги до вищої міцності
Час публікації: 10 травня 2024 р.