Istnieje kilka głównych metod poprawy wytrzymałości ceramiki glinowej:
1. Hartowanie tlenkiem cyrkonu: Jest to najczęściej stosowana metoda hartowania. Dodanie odpowiedniej ilości tlenku cyrkonu (ZrO₂) do tlenku glinu pozwala na znaczną poprawę jego wytrzymałości. Efekt hartowania wynika głównie z takich mechanizmów, jak rafinacja matrycy ziarna tlenku glinu, hartowanie przez przemianę fazową tlenku cyrkonu, hartowanie mikropęknięć oraz sterowanie pęknięciami i ich rozwidlenie.
2. Wiskery i wzmocnienie włókien: Wiskery to ceramiczne monokryształy o wysokim współczynniku kształtu, a długość włókien jest kilkakrotnie większa niż wiskerów ceramicznych. Wszystkie można dodawać do ceramiki z tlenku glinu jako wzmocnienie wzmacniające. Dodanie wiskerów lub włókien może zwiększyć powierzchnię pęknięcia, czyli kanał propagacji pęknięcia. Gdy pęknięcie sięga włókien (wiskerów), następuje ich wyrwanie, odspojenie i pęknięcie, co pochłania energię pękania i poprawia wytrzymałość ceramiki.
3. Wzmocnienie cząsteczkowe: Dodanie cząstek o wysokim module sprężystości (takich jak SiC, TiC, TiN itp.) do materiałów z tlenku glinu może powodować ugięcie i rozwidlenie pęknięć podczas pękania materiału, co pochłania energię pękania, a tym samym poprawia wytrzymałość. Chociaż efekt hartowania cząstek nie jest tak dobry, jak w przypadku włókien i wiskerów, równomierne mieszanie surowców i zagęszczanie spiekane są prostsze i łatwiejsze niż w przypadku kompozytów z włóknami i wiskerami.
4. Samohartowanie tlenku glinu: Ceramika przygotowana z nanoproszku tlenku glinu wykazuje doskonałą superplastyczność w niskich temperaturach. Ten nanomateriał może poprawić kształt i właściwości granic ziaren ceramiki, zwiększając tym samym jej wytrzymałość.
5. Wprowadzenie drugiej fazy: Wprowadź drugą fazę do matrycy ceramiki tlenku glinu, tak aby wypełniła ona granice ziaren tlenku glinu, co korzystnie wpływa na blokowanie propagacji pęknięć, a tym samym poprawia odporność ceramiki na pękanie. Na przykład, metoda ta jest stosowana w przypadku tlenku glinu hartowanego tlenkiem cyrkonu.
6. Dodawanie zarodków kryształów tlenku glinu: Dodanie zarodków kryształów tlenku glinu może promować anizotropowy wzrost ziaren kryształów i tworzyć płatki lub kolumny kryształów, podobne do wąsów, co może powodować odkształcenie pęknięć, wyciąganie ziaren i hartowanie połączeń ceramiki.
Metody te można stosować samodzielnie lub w połączeniu w celu poprawy wytrzymałości ceramiki glinowej. Konkretny wybór zależy od wymaganej wydajności, kosztów i scenariuszy zastosowania. TerazWytrzymała ceramika tlenku glinu ZTAod producenta ceramiki Chemshun może skutecznie spełnić Twoje wyższe wymagania dotyczące wytrzymałości
Czas publikacji: 10 maja 2024 r.