X'inhi l-influwenza tal-ossidi tad-dinja rari fil-kisi taċ-ċeramika?

Iċ-ċeramika, il-materjali tal-metall u l-materjali polimeriċi huma elenkati bħala t-tliet materjali solidi ewlenin. Iċ-ċeramika għandha ħafna proprjetajiet eċċellenti, bħal reżistenza għat-temperatura għolja, reżistenza għall-korrużjoni, reżistenza għall-użu, eċċ., minħabba li l-mod ta' twaħħil atomiku taċ-ċeramika huwa rabta jonika, rabta kovalenti jew rabta jonika-kovalenti mħallta b'enerġija għolja ta' rabta. Il-kisi taċ-ċeramika jista' jbiddel id-dehra, l-istruttura u l-prestazzjoni tal-wiċċ ta' barra tas-sottostrat, il-kompost kisi-sottostrat huwa favorit għall-prestazzjoni ġdida tiegħu. Jista' jgħaqqad b'mod organiku l-karatteristiċi oriġinali tas-sottostrat mal-karatteristiċi ta' reżistenza għat-temperatura għolja, reżistenza għolja għall-użu u reżistenza għolja għall-korrużjoni tal-materjali taċ-ċeramika, u jagħti rwol sħiħ lill-vantaġġi komprensivi taż-żewġ tipi ta' materjali, għalhekk jintuża ħafna fl-ajruspazju, l-avjazzjoni, id-difiża nazzjonali, l-industrija kimika u industriji oħra.

L-art rari tissejjaħ it-“teżor” ta’ materjali ġodda, minħabba l-istruttura elettronika 4f unika tagħha u l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi. Madankollu, metalli puri tal-art rari rarament jintużaw direttament fir-riċerka, u l-komposti tal-art rari jintużaw l-aktar. L-aktar komposti komuni huma CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS u ferrosilicon tal-art rari. Dawn il-komposti tal-art rari jistgħu jtejbu l-istruttura u l-proprjetajiet tal-materjali taċ-ċeramika u l-kisi taċ-ċeramika.

Applikazzjoni ta' ossidi tad-dinja rari f'materjali taċ-ċeramika

Iż-żieda ta' elementi rari tad-dinja bħala stabilizzaturi u għajnuniet għas-sinterizzazzjoni ma' ċeramika differenti tista' tnaqqas it-temperatura tas-sinterizzazzjoni, ittejjeb is-saħħa u t-toughness ta' xi ċeramika strutturali, u b'hekk tnaqqas l-ispiża tal-produzzjoni. Fl-istess ħin, l-elementi rari tad-dinja għandhom ukoll rwol importanti ħafna fis-sensuri tal-gass semikondutturi, fil-midja tal-microwave, fiċ-ċeramika pjeżoelettrika u f'ċeramika funzjonali oħra. Ir-riċerka sabet li ż-żieda ta' żewġ ossidi rari tad-dinja jew aktar maċ-ċeramika tal-alumina flimkien hija aħjar milli żżid ossidu wieħed rari tad-dinja maċ-ċeramika tal-alumina. Wara test ta' ottimizzazzjoni, Y2O3+CeO2 għandu l-aħjar effett. Meta 0.2%Y2O3+0.2%CeO2 jiżdied f'1490℃, id-densità relattiva tal-kampjuni sinterizzati tista' tilħaq 96.2%, li taqbeż id-densità tal-kampjuni b'xi ossidu rari tad-dinja Y2O3 jew CeO2 waħedhom.

L-effett ta' La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3 fil-promozzjoni tas-sinterizzazzjoni huwa aħjar minn dak taż-żieda ta' La2O3 biss, u r-reżistenza għall-użu hija ovvjament imtejba. Juri wkoll li t-taħlit ta' żewġ ossidi tad-dinja rari mhuwiex żieda sempliċi, iżda hemm interazzjoni bejniethom, li hija aktar ta' benefiċċju għas-sinterizzazzjoni u t-titjib tal-prestazzjoni taċ-ċeramika tal-alumina, iżda l-prinċipju għad irid jiġi studjat.

Barra minn hekk, instab li ż-żieda ta' ossidi tal-metalli rari mħallta bħala assistenti għas-sinterizzazzjoni tista' ttejjeb il-migrazzjoni tal-materjali, tippromwovi s-sinterizzazzjoni taċ-ċeramika MgO u ttejjeb id-densità. Madankollu, meta l-kontenut ta' ossidu tal-metall imħallat ikun aktar minn 15%, id-densità relattiva tonqos u l-porożità miftuħa tiżdied.

It-tieni, l-influwenza tal-ossidi tad-dinja rari fuq il-proprjetajiet tal-kisi taċ-ċeramika

Ir-riċerka eżistenti turi li l-elementi rari tad-dinja jistgħu jirfinaw id-daqs tal-qamħ, iżidu d-densità, itejbu l-mikrostruttura u jippurifikaw l-interfaċċja. Għandhom rwol uniku fit-titjib tas-saħħa, it-toughness, l-ebusija, ir-reżistenza għall-użu u r-reżistenza għall-korrużjoni tal-kisi taċ-ċeramika, li jtejjeb il-prestazzjoni tal-kisi taċ-ċeramika sa ċertu punt u jwessa' l-firxa tal-applikazzjoni tal-kisi taċ-ċeramika.

1

Titjib tal-proprjetajiet mekkaniċi tal-kisi taċ-ċeramika permezz ta' ossidi tad-dinja rari

L-ossidi tad-dinja rari jistgħu jtejbu b'mod sinifikanti l-ebusija, is-saħħa tat-tgħawwiġ u s-saħħa tat-twaħħil tat-tensjoni tal-kisi taċ-ċeramika. Ir-riżultati sperimentali juru li s-saħħa tat-tensjoni tal-kisi tista' titjieb b'mod effettiv bl-użu ta' Lao _ 2 bħala addittiv fil-materjal Al2O3 + 3% TiO _ 2, u s-saħħa tat-twaħħil tat-tensjoni tista' tilħaq 27.36MPa meta l-ammont ta' Lao _ 2 huwa 6.0%. Biż-żieda ta' CeO2 bi frazzjoni tal-massa ta' 3.0% u 6.0% fil-materjal Cr2O3, is-saħħa tat-twaħħil tat-tensjoni tal-kisi hija bejn 18 ~ 25MPa, li hija akbar mill-12 ~ 16MPa oriġinali. Madankollu, meta l-kontenut ta' CeO2 huwa 9.0%, is-saħħa tat-twaħħil tat-tensjoni tonqos għal 12 ~ 15MPa.

2

Titjib fir-reżistenza għax-xokk termali tal-kisi taċ-ċeramika permezz ta' elementi rari tad-dinja

It-test tar-reżistenza għax-xokk termali huwa test importanti biex jirrifletti b'mod kwalitattiv is-saħħa tat-twaħħil bejn il-kisi u s-sottostrat u t-tqabbil tal-koeffiċjent tal-espansjoni termali bejn il-kisi u s-sottostrat. Jirrifletti direttament il-kapaċità tal-kisi li jirreżisti t-tqaxxir meta t-temperatura tinbidel alternattivament waqt l-użu, u jirrifletti wkoll il-kapaċità tal-kisi li jirreżisti l-għeja għax-xokk mekkaniku u l-kapaċità tat-twaħħil mas-sottostrat mill-ġenb. Għalhekk, huwa wkoll il-fattur ewlieni biex tiġġudika l-kwalità tal-kisi taċ-ċeramika.

Ir-riċerka turi li ż-żieda ta' 3.0% CeO2 tista' tnaqqas il-porożità u d-daqs tal-pori fil-kisi, u tnaqqas il-konċentrazzjoni tal-istress fit-tarf tal-pori, u b'hekk ittejjeb ir-reżistenza għax-xokk termali tal-kisi Cr2O3. Madankollu, il-porożità tal-kisi taċ-ċeramika Al2O3 naqset, u s-saħħa tat-twaħħil u l-ħajja tax-xokk termali tal-kisi żdiedu b'mod ovvju wara ż-żieda ta' LaO2. Meta l-ammont miżjud ta' LaO2 huwa 6% (frazzjoni tal-massa), ir-reżistenza għax-xokk termali tal-kisi hija l-aħjar, u l-ħajja tax-xokk termali tista' tilħaq 218-il darba, filwaqt li l-ħajja tax-xokk termali tal-kisi mingħajr LaO2 hija biss 163 darba.

3

L-ossidi tad-dinja rari jaffettwaw ir-reżistenza għall-użu tal-kisi

L-ossidi tad-dinja rari użati biex itejbu r-reżistenza għall-użu tal-kisi taċ-ċeramika huma l-aktar CeO2 u La2O3. L-istruttura f'saffi eżagonali tagħhom tista' turi funzjoni ta' lubrikazzjoni tajba u żżomm proprjetajiet kimiċi stabbli f'temperatura għolja, li jistgħu jtejbu b'mod effettiv ir-reżistenza għall-użu u jnaqqsu l-koeffiċjent tal-frizzjoni.

Ir-riċerka turi li l-koeffiċjent tal-frizzjoni tal-kisi b'ammont xieraq ta' CeO2 huwa żgħir u stabbli. Ġie rrappurtat li ż-żieda ta' La2O3 ma' kisi taċ-ċermet ibbażat fuq in-nikil sprejjat bil-plażma tista' ovvjament tnaqqas l-użu tal-frizzjoni u l-koeffiċjent tal-frizzjoni tal-kisi, u l-koeffiċjent tal-frizzjoni huwa stabbli bi ftit varjazzjoni. Il-wiċċ tal-użu tas-saff tal-kisi mingħajr art rari juri adeżjoni serja u ksur fraġli u tifrik. Madankollu, il-kisi li fih art rari juri adeżjoni dgħajfa fuq il-wiċċ milbus, u m'hemm l-ebda sinjal ta' tifrik fraġli fuq żona kbira. Il-mikrostruttura tal-kisi drogat b'art rari hija aktar densa u aktar kompatta, u l-pori huma mnaqqsa, li tnaqqas il-forza medja tal-frizzjoni li jġorru l-partiċelli mikroskopiċi u tnaqqas il-frizzjoni u l-użu. Id-doping b'art rari jista' wkoll iżid id-distanza tal-pjan tal-kristall taċ-ċermiti, Dan iwassal għall-bidla tal-forza ta' interazzjoni bejn iż-żewġ uċuħ tal-kristall u jnaqqas il-koeffiċjent tal-frizzjoni.

Sommarju:

Għalkemm l-ossidi tad-dinja rari għamlu kisbiet kbar fl-applikazzjoni ta' materjali u kisi taċ-ċeramika, li jistgħu jtejbu b'mod effettiv il-mikrostruttura u l-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjali u l-kisi taċ-ċeramika, għad hemm ħafna proprjetajiet mhux magħrufa, speċjalment fit-tnaqqis tal-frizzjoni u l-użu. Kif is-saħħa u r-reżistenza għall-użu tal-materjali jikkooperaw mal-proprjetajiet lubrikanti tagħhom saret direzzjoni importanti li denja ta' diskussjoni fil-qasam tat-triboloġija.

Tel: +86-21-20970332Email：info@shxlchem.com