Aşınmaya bardoshli keramikaning rivojlanish tarixi
Alumina keramika materiali yuqori qattiqlik, yuqori haroratga chidamlilik, korroziyaga chidamlilik, aşınma qarshilik va metall materiallarning boshqa beqiyos afzalliklariga ega. Bu kremniy karbid, kremniy nitridi va tsirkoniya kabi boshqa keramika materiallari bilan taqqoslanmaydigan turli xil xom ashyo va arzon narxlarga ega. U aerokosmik, aviatsiya, dvigatelning eskirgan qismlari, asboblari va boshqa sohalarda juda jozibali dastur istiqbollariga ega va aerokosmik, aerokosmik energetika, metallurgiya va boshqa sohalarda asosiy texnologiya va afzal qilingan materialdir. Biroq, Al2O3 keramika materiallarining kimyoviy aloqalari ionli bog'lanishdir. U kuchli yo'nalishga va yuqori energiya tejashga ega, bu plastik deformatsiyani qiyin, mo'rt va yorilishga sezgir qiladi. Alumina keramika materiallarining mo'rtligi ushbu materialni ommalashtirish va qo'llashni sezilarli darajada cheklaydi.
Shuning uchun keramika kristallarining mikro tuzilishini iloji boricha yaxshilash uchun ma'lum choralar ko'rish kerak, ularning eng muhimi donlarni iloji boricha tozalashdir, bu esa keramika materiallarining sinish chidamliligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Seramika mo'rt material bo'lib, ularning ko'pchiligi don chegaralarida sinish sodir bo'ladi. Don hajmi kichik bo'lsa, don chegaralari katta ulushga ega. Don chegaralari bo'ylab singanida, yoriqning tarqalish yo'li aylanma bo'ladi. Don qanchalik nozik bo'lsa, yo'l qanchalik uzun bo'lsa, shunchalik ko'p energiya talab qilinadi va sinish chidamliligi shunchalik yuqori bo'ladi. Bundan tashqari, sinterlangan tanadagi nuqsonlarning (yoriqlarning) boshlang'ich hajmi don hajmi bilan bir xil bo'ladi. Donlar tozalanganda, nuqsonning (yorilish) boshlang'ich hajmi mos ravishda kichikroq bo'ladi va uning sinish chidamliligi qiymati yuqoriroq bo'ladi. Ko'rinib turibdiki, donning kattaligi sinish chidamliligiga katta ta'sir ko'rsatadi. Biz nozik tanelilikni saqlab, zichlikni oshirishimiz kerak. Nozik kristallanish keramika materiallarining sinish chidamliligini ta'minlashning kalitidir.
Al2O3 materiallarining mustahkamligi va pishiqligi mexanizmini asosiy tushungandan so'ng, Al2O3-asosidagi keramik materiallarning mo'rtligini kamaytirish uchun ilg'or tayyorlash texnologiyasidan foydalanish bilan bir qatorda, turli xil qattiqlashtirish usullari ham o'rganildi. SiC mo'ylovini mustahkamlash, tolalarni mustahkamlash, ZrO2 fazali transformatsiyani kuchaytirish, zarracha dispersiyasini kuchaytirish va nanomateriallardan foydalanish yaxshi qattiqlashuv effektiga erishishi mumkin, ammo turli darajadagi nuqsonlar mavjud, mo'ylov moslashuvi mo'ylovlarning toksikligini va matritsada bir xil taqsimlanishini hal qilish qiyin; mo'ylovli material juda baland bo'lsa, keramik materialning zichlashishi qiyin bo'ladi. Yaxshi tolani qattiqlashtiruvchi ta'sirga erishish uchun tolalar matritsaga to'liq singdirilishi va bir xil taqsimlanishi kerak, ammo jarayonda bunga erishish qiyin va tolaning qattiqlashuv sifatini nazorat qilish qiyin. ZrO2 stress ta'sirida martensitik transformatsiyaning qattiqlashuvini hosil qiladi va uning qattiqlashtiruvchi ta'siri haroratning oshishi bilan keskin kamayadi. Zarrachalarning qattiqlashtiruvchi ta'siri Al2O3 faza interfeyslari orasidagi bog'lanish kuchi bilan chambarchas bog'liq, ammo zarrachalarning qattiqlashishi natijasida keramik materialning qattiqligi va mustahkamligi ko'pincha pasayadi, natijada materialning dielektrik barqarorligi va termal barqarorligi pasayadi. . Ta'sir juda cheklangan.
Nano ZrO2 (3Y) prekursori Al2O3 donalarining g'ayritabiiy o'sishini samarali ravishda oldini oladi va nozik donli keramika materiallarini oladi. Sinish chidamliligining yaxshilanishi zichlikning oshishi, donning tozalanishi va nano-ZrO2 qoldiq kuchlanish maydonining qattiqlashishi bilan bog'liq.
Bu uzluksiz tadqiqot va rivojlanish jarayoni; va bugungi bozorda keng qo'llaniladigan aşınmaya bardoshli keramika mahsulotlarini tashkil etuvchi yaratilish.
