Alümina seramiklerin dayanıklılığını artırmak için çeşitli temel yöntemler vardır:
1. Zirkonya ile sertleştirme: Bu, en yaygın kullanılan sertleştirme yöntemidir. Alüminaya uygun miktarda zirkonya (ZrO2) eklendiğinde, tokluğu önemli ölçüde artırılabilir. Sertleştirme etkisi esas olarak alümina tane matrisinin inceltilmesi, zirkonyanın faz dönüşümü ile sertleştirilmesi, mikro çatlak sertleştirilmesi ve çatlak yönlendirme ve çatallanma gibi mekanizmalardan kaynaklanır.
2. Bıyık ve lif takviyesi: Bıyıklar, yüksek en boy oranına sahip seramik tek kristallerdir ve lif uzunluğu seramik bıyıklardan birkaç kat daha uzundur. Bunların hepsi, alümina seramiklere takviye edici malzeme olarak eklenebilir. Bıyık veya lif eklenmesi, kırılma yüzeyini, yani çatlak yayılma kanalını artırabilir. Çatlak liflere (bıyıklara) uzandığında, liflerin (bıyıkların) çekilmesi, ayrılması ve kırılması meydana gelir, böylece kırılma enerjisi tüketilir ve seramiğin tokluğu artar.
3. Parçacıkla sertleştirme: Alümina malzemelere yüksek elastik modüllü parçacıklar (SiC, TiC, TiN vb.) eklemek, malzeme kırıldığında çatlakların yön değiştirmesine ve çatallanmasına neden olarak kırılma enerjisini tüketir ve böylece tokluğu artırır. Parçacıkların sertleştirme etkisi lif ve bıyıklarınki kadar iyi olmasa da, hammaddelerin homojen bir şekilde karıştırılması ve sinterleme ile yoğunlaştırma, lif ve bıyık kompozitlerine göre daha basit ve kolaydır.
4. Alümina ile kendi kendine sertleşme: Nan ölçekli alümina tozundan hazırlanan seramikler, düşük sıcaklıklarda mükemmel süperplastisite gösterir. Bu nanomalzeme, seramik tanelerinin şeklini ve tane sınırı özelliklerini iyileştirerek tokluğunu artırabilir.
5. İkinci fazı ekleyin: Alümina seramiklerinin matrisine ikinci bir faz ekleyin; bu faz alümina tanelerinin sınırlarını doldurarak çatlakların yayılmasını engellemeye ve böylece seramiklerin kırılma tokluğunu iyileştirmeye yardımcı olur. Örneğin, zirkonya ile güçlendirilmiş alümina bu yöntemi kullanır.
6. Alümina tohum kristallerinin eklenmesi: Alümina tohum kristallerinin eklenmesi, kristal tanelerinin anizotropik büyümesini teşvik edebilir ve çatlak sapmasına, tane kopmasına ve seramiklerin bağlantı sertleşmesine neden olabilen, bıyık benzeri pul pul veya sütunlu kristal taneleri oluşturabilir.
Bu yöntemler, alümina seramiklerin dayanıklılığını artırmak için tek başına veya birlikte kullanılabilir. Seçim, gerekli performansa, maliyete ve uygulama senaryolarına bağlıdır.ZTA sertleştirilmiş alümina seramikleriChemshun Ceramics üreticisinin ürünleri, daha yüksek dayanıklılık gereksinimlerinizi etkili bir şekilde karşılayabilir.
Yayın tarihi: 10 Mayıs 2024