Beth yw dylanwad ocsidau daear prin mewn haenau cerameg?

Rhestrir cerameg, deunyddiau metel a deunyddiau polymer fel y tri phrif ddeunydd solet. Mae gan serameg lawer o briodweddau rhagorol, megis ymwrthedd tymheredd uchel, ymwrthedd cyrydiad, ymwrthedd gwisgo, ac ati, oherwydd bod y dull bondio atomig o serameg yn fond ïonig, bond cofalent neu fond ïon-gydent cymysg ag egni bond uchel. Gall cotio cerameg newid ymddangosiad, strwythur a pherfformiad wyneb allanol y swbstrad, mae cyfansawdd swbstrad cotio yn cael ei ffafrio am ei berfformiad newydd. Gall gyfuno nodweddion gwreiddiol swbstrad yn organig â nodweddion ymwrthedd tymheredd uchel, ymwrthedd gwisgo uchel ac ymwrthedd cyrydiad uchel deunyddiau cerameg, a rhoi chwarae llawn i fanteision cynhwysfawr y ddau fath o ddeunydd, felly fe'i defnyddir yn helaeth mewn awyrofod, hedfan, amddiffyn cenedlaethol, diwydiant cemegol a diwydiannau eraill.

Gelwir daear brin yn “drysorfa” deunyddiau newydd, oherwydd ei strwythur electronig 4F unigryw a'i briodweddau ffisegol a chemegol. Fodd bynnag, anaml y defnyddir metelau daear prin pur yn uniongyrchol mewn ymchwil, a defnyddir cyfansoddion daear prin yn bennaf. Y cyfansoddion mwyaf cyffredin yw CEO2, LA2O3, Y2O3, LAF3, CEF, CES a Ferrosilicon daear prin. Gall y cyfansoddion daear prin hyn wella strwythur a phriodweddau deunyddiau cerameg a haenau cerameg.

I Cymhwyso ocsidau daear prin mewn deunyddiau cerameg

Gall ychwanegu elfennau daear prin fel sefydlogwyr a chymhorthion sintro i wahanol gerameg leihau'r tymheredd sintro, gwella cryfder a chaledwch rhai cerameg strwythurol, a thrwy hynny leihau'r gost cynhyrchu. Ar yr un pryd, mae elfennau daear prin hefyd yn chwarae rhan bwysig iawn mewn synwyryddion nwy lled -ddargludyddion, cyfryngau microdon, cerameg piezoelectric a cherameg swyddogaethol eraill. Canfu'r ymchwil, gan ychwanegu dau neu fwy o ocsidau daear prin at gerameg alwmina gyda'i gilydd yn well nag ychwanegu un ocsid daear prin at gerameg alwmina. Ar ôl prawf optimeiddio, mae Y2O3+CEO2 yn cael yr effaith orau. Pan ychwanegir 0.2%y2O3+0.2%CEO2 ar 1490 ℃, gall dwysedd cymharol samplau sintered gyrraedd 96.2%, sy'n fwy na dwysedd y samplau ag unrhyw ocsid prin ocsid Y2O3 neu CEO2 yn unig.

Mae effaith LA2O3+Y2O3, SM2O3+LA2O3 wrth hyrwyddo sintro yn well nag effaith ychwanegu LA2O3 yn unig, ac mae'r gwrthiant gwisgo yn amlwg yn cael ei wella. Mae hefyd yn dangos nad yw cymysgu dau ocsid daear prin yn ychwanegiad syml, ond mae rhyngweithio rhyngddynt, sy'n fwy buddiol i sintro a gwella perfformiad cerameg alwmina, ond mae'r egwyddor i'w hastudio o hyd.

Yn ogystal, darganfyddir y gall ychwanegu ocsidau metel daear prin cymysg fel cymhorthion sintro wella ymfudiad deunyddiau, hyrwyddo sintro cerameg MGO a gwella'r dwysedd. Fodd bynnag, pan fydd cynnwys ocsid metel cymysg yn fwy na 15%, mae'r dwysedd cymharol yn lleihau ac mae'r mandylledd agored yn cynyddu.

Yn ail, dylanwad ocsidau daear prin ar briodweddau haenau cerameg

Mae'r ymchwil bresennol yn dangos y gall elfennau prin y ddaear fireinio maint y grawn, cynyddu'r dwysedd, gwella'r microstrwythur a phuro'r rhyngwyneb. Mae'n chwarae rhan unigryw wrth wella cryfder, caledwch, caledwch, ymwrthedd gwisgo ac ymwrthedd cyrydiad haenau cerameg, sy'n gwella perfformiad haenau cerameg i raddau ac yn ehangu ystod cymhwysiad haenau cerameg.

1

Gwella priodweddau mecanyddol haenau cerameg gan ocsidau daear prin

Gall ocsidau daear prin wella caledwch, cryfder plygu a chryfder bondio tynnol haenau cerameg yn sylweddol. Mae'r canlyniadau arbrofol yn dangos y gellir gwella cryfder tynnol y cotio yn effeithiol trwy ddefnyddio LAO _ 2 fel ychwanegyn mewn deunydd Al2O3+3% TIO _ 2, a gall cryfder y bond tynnol gyrraedd 27.36MPA pan fydd swm Lao _ 2 yn 6.0%. Gan ychwanegu CEO2 gyda ffracsiwn màs o 3.0% a 6.0% yn ddeunydd CR2O3, mae cryfder bondio tynnol y cotio rhwng 18 ~ 25mpa, sy'n fwy na'r 12 ~ 16mpa gwreiddiol, fodd bynnag, pan fydd cynnwys CEO2 yn 9.0%, mae'r cryfder bond tynnol yn gostwng i 12 ~ 15MPA.

2

Gwella gwrthiant sioc thermol cotio cerameg gan y ddaear brin

Mae prawf ymwrthedd sioc thermol yn brawf pwysig i adlewyrchu'n ansoddol y cryfder bondio rhwng cotio a swbstrad a pharu cyfernod ehangu thermol rhwng cotio a swbstrad. Mae'n adlewyrchu'n uniongyrchol y gallu i orchuddio i wrthsefyll plicio pan fydd y tymheredd yn newid bob yn ail wrth ei ddefnyddio, ac mae hefyd yn adlewyrchu gallu cotio i wrthsefyll blinder sioc fecanyddol a gallu bondio â swbstrad o'r ochr. Yn y lle, mae hefyd y ffactor allweddol i farnu ansawdd cotio cerameg.

Mae'r ymchwil yn dangos y gall ychwanegu 3.0%CEO2 leihau mandylledd a maint mandwll yn y cotio, a lleihau'r crynodiad straen ar ymyl pores, a thrwy hynny wella ymwrthedd sioc thermol cotio CR2O3. Fodd bynnag, gostyngodd mandylledd cotio cerameg Al2O3, a chynyddodd cryfder bondio a bywyd methiant sioc thermol y cotio yn amlwg ar ôl ychwanegu LAO2. Pan fydd swm ychwanegiad LaO2 yn 6% (ffracsiwn torfol), gwrthiant sioc thermol y cotio yw'r gorau, a gall bywyd methiant sioc thermol gyrraedd 218 gwaith, tra bod bywyd methiant sioc thermol y cotio heb Lao2 yn ddim ond 163 gwaith.

3

Mae ocsidau daear prin yn effeithio ar wrthwynebiad gwisgo haenau

Yr ocsidau daear prin a ddefnyddir i wella gwrthiant gwisgo haenau cerameg yw CEO2 a LA2O3 yn bennaf. Gall eu strwythur haenog hecsagonol ddangos swyddogaeth iro da a chynnal priodweddau cemegol sefydlog ar dymheredd uchel, a all wella'r gwrthiant gwisgo yn effeithiol a lleihau'r cyfernod ffrithiant.

Mae'r ymchwil yn dangos bod cyfernod ffrithiant y cotio gyda swm cywir o CEO2 yn fach ac yn sefydlog. Adroddwyd y gall ychwanegu LA2O3 at blasma chwistrellu cotio cermet wedi'i seilio ar nicel yn amlwg leihau traul ffrithiant a chyfernod ffrithiant cotio, ac mae'r cyfernod ffrithiant yn sefydlog heb fawr o amrywiad. Mae wyneb gwisgo haen cladin heb ddaear brin yn dangos adlyniad difrifol a thorri esgyrn a spalling brau, fodd bynnag, mae'r cotio sy'n cynnwys daear brin yn dangos adlyniad gwan ar yr wyneb treuliedig, ac nid oes unrhyw arwydd o spalling brau ardal fawr. Mae microstrwythur cotio prin wedi'i dopio â daear yn ddwysach ac yn fwy cryno, ac mae'r pores yn cael eu lleihau, sy'n lleihau'r grym ffrithiant cyfartalog a gludir gan ronynnau microsgopig ac yn lleihau ffrithiant ac yn gwisgo dopio y gall dopio daear brin hefyd gynyddu pellter awyren grisial cermedau, mae'n arwain at newid y grym rhyngweithiad.

Crynodeb:

Er bod ocsidau prin y ddaear wedi gwneud cyflawniadau mawr wrth gymhwyso deunyddiau cerameg a haenau, a all wella microstrwythur a phriodweddau mecanyddol deunyddiau cerameg a haenau yn effeithiol, mae yna lawer o briodweddau anhysbys o hyd, yn enwedig wrth leihau ffrithiant a gwisgo. Sut i wneud i gyfeiriadau gwerthusiad sy'n cael eu cydweithredu â thrafodaeth yn cydweithredu â llonyddwch yn cydweithredu â'u lwr.

Ffôn: +86-21-20970332E -bost：info@shxlchem.com