Существует несколько основных методов повышения прочности керамики из оксида алюминия:
1. Упрочнение диоксидом циркония: это наиболее распространенный метод упрочнения. При добавлении соответствующего количества диоксида циркония (ZrO2) к оксиду алюминия его прочность может быть значительно улучшена. Эффект упрочнения в основном обусловлен такими механизмами, как измельчение матрицы зерен оксида алюминия, фазовое упрочнение диоксида циркония, упрочнение за счет микротрещин, а также направление и разветвление трещин.
2. Упрочнение за счет вискеров и волокон: Вискеры — это монокристаллы керамики с высоким соотношением сторон, длина волокон которых в несколько раз больше длины керамических вискеров. Все они могут быть добавлены в керамику на основе оксида алюминия в качестве упрочняющих элементов. Добавление вискеров или волокон может увеличить площадь поверхности разрушения, то есть увеличить каналы распространения трещин. Когда трещина распространяется до волокон (вискеров), происходит вырывание, отслоение и разрушение волокон (вискеров), что приводит к расходованию энергии разрушения и повышению прочности керамики.
3. Упрочнение частицами: добавление частиц с высоким модулем упругости (таких как SiC, TiC, TiN и т. д.) к материалам из оксида алюминия может вызывать отклонение и разветвление трещин при разрушении материала, поглощая энергию разрушения и тем самым повышая вязкость. Хотя эффект упрочнения частицами не так хорош, как у вискеров и волокон, равномерное смешивание исходных материалов и спекание для уплотнения проще и легче, чем в случае композитов из волокон и вискеров.
4. Самоупрочнение оксидом алюминия: Керамика, полученная из наноразмерного порошка оксида алюминия, демонстрирует превосходную сверхпластичность при низких температурах. Этот наноматериал может улучшить форму и свойства границ зерен керамики, тем самым повышая ее прочность.
5. Введение второй фазы: Вторая фаза вводится в матрицу алюмокерамики таким образом, чтобы она заполняла границы зерен оксида алюминия, что способствует предотвращению распространения трещин и, следовательно, повышению трещиностойкости керамики. Например, этот метод используется в алюмокерамике, упрочненной диоксидом циркония.
6. Добавление затравочных кристаллов оксида алюминия: Добавление затравочных кристаллов оксида алюминия может способствовать анизотропному росту кристаллических зерен и образованию чешуйчатых или столбчатых кристаллических зерен, подобных нитевидным кристаллам, что может вызывать отклонение трещин, вырывание зерен и повышение прочности керамики на разрыв.
Эти методы можно использовать по отдельности или в сочетании для повышения прочности алюмокерамики. Конкретный выбор зависит от требуемых характеристик, стоимости и сценариев применения.Упрочненная глиноземная керамика ZTAПродукция производителя Chemshun Ceramics эффективно удовлетворит ваши требования к повышенной прочности.
Дата публикации: 10 мая 2024 г.