Историята на развитие на износоустойчив керамика

Историята на развитие на износоустойчив керамика

Алуминиев керамичен материал има предимствата на висока твърдост, висока температурна устойчивост, устойчивост на корозия, износоустойчивост и други несравними предимства на метални материали. Разполага с голямо разнообразие от суровини и ниски цени, което е несравнимо с други керамични материали като силициев карбид, силициев нитрид, и циркония. Той има много атрактивни перспективи за приложение в аерокосмическата, авиацията, частите за износване на двигатели, инструментите и други полета, и е ключовата технология и предпочитан материал в авиокосмическата, космическата енергия, металургията и други полета. Химичните връзки на al2O3 керамичните материали обаче са йонни връзки. Той има силна насоченост и високо енергоспестяване, което прави пластмасовата деформация трудна, крехка и чувствителна на пукнатина. Крехкостта на алуминий керамични материали значително ограничава популярността и прилагането на този материал.

Поради това трябва да се вземат някои мерки, за да се усъвършенства микроструктурата на керамичните кристали във възможно най-голяма степен, най-важното от които е зърната да бъдат усъвършенствани във възможно най-голяма степен, което значително ще подобри жилавостта на фрактурата на керамичните материали. Керамичният е крехък материал, повечето от които се получава фрактура при границите на зърното. Когато размерът на зърното е малък, границите на зърното представляват голяма част. Когато се счупят по границите на зърното, пътят за размножаване на пукнатини става мъчителен. Колкото по-фино е зърното, колкото по-дълъг е пътят, колкото по-голяма е необходимата енергия, и колкото по-висока е твърдостта на фрактурата. Освен това първоначалният размер на дефектите (пукнатините) в синтерирания организъм е същият като размера на зърното. Когато зърната се рафинират, първоначалният размер на дефекта (пукнатината) е съответно по-малък и стойността му на твърдост на фрактурата е по-висока. Може да се види, че размерът на зърното има голямо влияние върху твърдостта на фрактурата. Трябва да увеличим плътността, като същевременно поддържаме финозърнеста. Фината кристализация е ключът за осигуряване на фрактурата твърдост на керамичните материали.

След основно разбиране на механизма на здравина и твърдост на al2O3 материали, за да се намали крехкостта на базираните на Al2O3 керамични материали, в допълнение към използването на усъвършенствана технология за подготовка, бяха проучени и разнообразни методи за заздравяване. Използвайки SiC заздравяване с мустаци, Заздравяването на влакната, заздравяването на фазовите трансформации ZrO2, заздравяването на дисперсията на частиците и наноматериалите могат да постигнат добро заздравяващо действие, но има различни степени на дефекти, съвместимостта с мустаци е трудно да се реши токсичността на мустаците и еднаквото му разпределение в матрицата; когато материалът на мустаци е твърде висок, плътността на керамичния материал ще стане трудна. За да се постигне добър ефект на втвърдяване на влакната, влакната трябва да бъдат напълно импрегнирани в матрицата и равномерно разпределени, но това е трудно да се постигне в процеса, а качеството на затягането на влакната е трудно да се контролира. ZrO2 произвежда мартензитна трансформация затягане под действието на стреса, и неговото затягане ефект намалява рязко с повишаването на температурата. Заздравителният ефект на частиците е тясно свързан със силата на свързване между фазовите интерфейси Al2O3, но резултатът от заздравяването на частиците често намалява твърдостта и здравината на керамичния материал, което води до намаляване на диелектричната стабилност и термичната стабилност на материала. Ефектът е много ограничен.

Това е процес на непрекъсната научноизследователска и развойна дейност; и създаване, което формира износоустойчиви керамични продукти, често използвани в днешния пазар.