อะไรคืออิทธิพลของออกไซด์ของหายากดินในการเคลือบเซรามิก?

เซรามิกวัสดุโลหะและวัสดุพอลิเมอร์ถูกระบุว่าเป็นวัสดุแข็งสามชนิด เซรามิกมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมากมายเช่นความต้านทานอุณหภูมิสูงความต้านทานการกัดกร่อนความต้านทานการสึกหรอ ฯลฯ เนื่องจากโหมดพันธะอะตอมของเซรามิกเป็นพันธะไอออนิกพันธะโควาเลนต์หรือพันธะไอออนผสมกับพลังงานพันธะสูง การเคลือบเซรามิกสามารถเปลี่ยนรูปลักษณ์โครงสร้างและประสิทธิภาพของพื้นผิวด้านนอกของสารตั้งต้นคอมโพสิตสารเคลือบผิว-พื้นผิวได้รับการสนับสนุนสำหรับประสิทธิภาพใหม่ มันสามารถรวมลักษณะดั้งเดิมของสารตั้งต้นเข้ากับลักษณะของความต้านทานอุณหภูมิสูงความต้านทานการสึกหรอสูงและการต้านทานการกัดกร่อนสูงของวัสดุเซรามิกและให้การเล่นเต็มรูปแบบเพื่อความได้เปรียบที่ครอบคลุมของวัสดุสองชนิดดังนั้นจึงมีการใช้อย่างกว้างขวางในการบินและอวกาศการบิน

โลกหายากเรียกว่า "บ้านสมบัติ" ของวัสดุใหม่เนื่องจากโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ 4F ที่เป็นเอกลักษณ์และคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี อย่างไรก็ตามโลหะหายากบริสุทธิ์ไม่ค่อยใช้ในการวิจัยโดยตรงและส่วนใหญ่จะใช้สารประกอบดินหายาก สารประกอบที่พบบ่อยที่สุดคือ CEO2, LA2O3, Y2O3, LAF3, CEF, CES และ Ferrosilicon Earth ที่หายากสารประกอบโลกหายากเหล่านี้สามารถปรับปรุงโครงสร้างและคุณสมบัติของวัสดุเซรามิกและการเคลือบเซรามิก

ฉันใช้ออกไซด์ของหายาก Earth ในวัสดุเซรามิก

การเพิ่มองค์ประกอบของโลกหายากในฐานะที่เป็นตัวรักษาความคงตัวและการเผาผลาญเซรามิกที่แตกต่างกันสามารถลดอุณหภูมิการเผาไหม้ปรับปรุงความแข็งแรงและความทนทานของเซรามิกโครงสร้างบางอย่างและลดต้นทุนการผลิต ในขณะเดียวกันองค์ประกอบของหายาก Earth ก็มีบทบาทสำคัญมากในเซ็นเซอร์ก๊าซเซมิคอนดักเตอร์, สื่อไมโครเวฟ, เซรามิกเพียโซอิเล็กทริกและเซรามิกที่ใช้งานได้อื่น ๆ การวิจัยพบว่าการเพิ่มออกไซด์ของโลกออกไซด์ที่หายากสองตัวขึ้นไปลงในอลูมินาเซรามิกด้วยกันนั้นดีกว่าการเพิ่มออกไซด์ออกไซด์ของโลกหายากเดี่ยวลงในเซรามิกอลูมินา หลังจากการทดสอบการเพิ่มประสิทธิภาพ Y2O3+CEO2 มีเอฟเฟกต์ที่ดีที่สุด เมื่อเพิ่ม 0.2%Y2O3+0.2%CEO2 ที่ 1490 ℃ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของตัวอย่างที่ถูกเผาสามารถสูงถึง 96.2%ซึ่งเกินความหนาแน่นของตัวอย่างด้วย Y2O3 หรือ CEO2 ที่หายาก

ผลของ LA2O3+Y2O3, SM2O3+LA2O3 ในการส่งเสริมการเผานั้นดีกว่าการเพิ่ม LA2O3 เท่านั้นและความต้านทานการสึกหรอก็ดีขึ้นอย่างชัดเจน นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าการผสมของออกไซด์ดินหายากสองตัวนั้นไม่ใช่การเพิ่มอย่างง่าย แต่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างพวกเขาซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการเผาและการปรับปรุงประสิทธิภาพของอลูมินาเซรามิกส์ แต่หลักการยังคงต้องศึกษา

นอกจากนี้ยังพบว่าการเพิ่มออกไซด์ของโลหะหายากผสมออกไซด์เป็นเครื่องช่วยในการเผาสามารถปรับปรุงการย้ายถิ่นของวัสดุส่งเสริมการเผาของเซรามิก MGO และปรับปรุงความหนาแน่น อย่างไรก็ตามเมื่อเนื้อหาของออกไซด์โลหะผสมมากกว่า 15%ความหนาแน่นสัมพัทธ์จะลดลงและความพรุนแบบเปิดจะเพิ่มขึ้น

ประการที่สองอิทธิพลของออกไซด์ดินหายากต่อคุณสมบัติของการเคลือบเซรามิก

การวิจัยที่มีอยู่แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของโลกหายากสามารถปรับขนาดเกรนเพิ่มความหนาแน่นปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคและชำระล้างอินเทอร์เฟซ มันมีบทบาทพิเศษในการปรับปรุงความแข็งแรงความทนทานความแข็งความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานการกัดกร่อนของการเคลือบเซรามิกซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการเคลือบเซรามิกในระดับหนึ่งและขยายช่วงการเคลือบเซรามิก

1

การปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของการเคลือบเซรามิกโดยออกไซด์ดินหายาก

ออกไซด์ของโลกหายากสามารถปรับปรุงความแข็งความแข็งแรงในการดัดและความต้านทานพันธะแรงดึงของการเคลือบเซรามิก ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าความต้านทานแรงดึงของการเคลือบสามารถปรับปรุงได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ LAO _ 2 เป็นสารเติมแต่งในวัสดุ AL2O3+3% TIO _ 2 และความต้านทานพันธะแรงดึงสามารถเข้าถึง 27.36MPA เมื่อปริมาณ LAO _ 2 คือ 6.0% การเพิ่ม CEO2 ด้วยเศษส่วนมวล 3.0% และ 6.0% ลงในวัสดุ CR2O3 ความแข็งแรงพันธะแรงดึงของการเคลือบอยู่ระหว่าง 18 ~ 25mpa ซึ่งมากกว่าเดิม 12 ~ 16MPa เดิมอย่างไรก็ตามเมื่อเนื้อหาของ CEO2 คือ 9.0% ความต้านทานพันธะแรงดึงลดลง 12 ~ 15mpa

2

การปรับปรุงความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนของการเคลือบเซรามิกโดยโลกหายาก

การทดสอบความต้านทานแรงกระแทกด้วยความร้อนเป็นการทดสอบที่สำคัญในการสะท้อนความแข็งแรงของพันธะระหว่างการเคลือบและสารตั้งต้นและการจับคู่ของสัมประสิทธิ์การขยายความร้อนระหว่างการเคลือบและสารตั้งต้น มันสะท้อนถึงความสามารถในการเคลือบเพื่อต้านทานการลอกเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไปในระหว่างการใช้งานและยังสะท้อนถึงความสามารถในการเคลือบเพื่อต้านทานความเหนื่อยล้าของแรงกระแทกทางกลและความสามารถในการยึดติดกับสารตั้งต้นจากด้านข้างดังนั้นจึงเป็นปัจจัยสำคัญในการตัดสินคุณภาพของการเคลือบเซรามิก

การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการเพิ่ม CEO2 3.0%สามารถลดความพรุนและขนาดรูขุมขนในการเคลือบและลดความเข้มข้นของความเครียดที่ขอบของรูขุมขนจึงช่วยเพิ่มความต้านทานการช็อกความร้อนของการเคลือบ CR2O3 อย่างไรก็ตามความพรุนของการเคลือบเซรามิก AL2O3 ลดลงและความแข็งแรงของพันธะและความร้อนจากความร้อนของการเคลือบผิวของการเคลือบเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนหลังจากเพิ่ม LAO2 เมื่อปริมาณการเพิ่มของ LAO2 คือ 6% (ส่วนมวล) ความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนของการเคลือบนั้นดีที่สุดและชีวิตความร้อนแรงกระแทกจะถึง 218 ครั้งในขณะที่ความล้มเหลวของความร้อนจากการเคลือบผิวโดยไม่มี LAO2 เพียง 163 ครั้ง

3

ออกไซด์ดินหายากส่งผลกระทบต่อความต้านทานการสึกหรอของการเคลือบ

ออกไซด์ของโลกหายากที่ใช้ในการปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของการเคลือบเซรามิกส่วนใหญ่เป็น CEO2 และ LA2O3 โครงสร้างชั้นหกเหลี่ยมของพวกเขาสามารถแสดงฟังก์ชั่นการหล่อลื่นที่ดีและรักษาคุณสมบัติทางเคมีที่มั่นคงที่อุณหภูมิสูงซึ่งสามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอได้อย่างมีประสิทธิภาพและลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน

การวิจัยแสดงให้เห็นว่าค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของการเคลือบด้วยปริมาณ CEO2 ที่เหมาะสมมีขนาดเล็กและมั่นคง มีรายงานว่าการเพิ่ม LA2O3 ลงในพลาสม่าพ่นสีนิกเกิลการเคลือบนิกเกิลที่ทำจากนิกเกิลสามารถลดการสึกหรอของแรงเสียดทานและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของการเคลือบและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานมีความเสถียรโดยมีความผันผวนเพียงเล็กน้อย พื้นผิวการสึกหรอของชั้นการหุ้มที่ไม่มีโลกหายากแสดงให้เห็นการยึดเกาะที่รุนแรงและการแตกหักเปราะและการกระทบอย่างไรก็ตามการเคลือบที่มีดินหายากแสดงการยึดเกาะที่อ่อนแอบนพื้นผิวที่สึกหรอและไม่มีสัญญาณของการกระทบที่เปราะบางพื้นที่ โครงสร้างจุลภาคของการเคลือบดินที่เจือด้วยโลกหายากนั้นมีความหนาแน่นและกะทัดรัดมากขึ้นและรูขุมขนจะลดลงซึ่งจะช่วยลดแรงเสียดทานเฉลี่ยที่เกิดจากอนุภาคกล้องจุลทรรศน์และลดแรงเสียดทาน

สรุป:

แม้ว่าออกไซด์ของโลกหายากได้ประสบความสำเร็จอย่างมากในการประยุกต์ใช้วัสดุเซรามิกและการเคลือบซึ่งสามารถปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุเซรามิกและการเคลือบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

โทรศัพท์: +86-21-20970332อีเมล-info@shxlchem.com