Керамикалык жабуулардагы сейрек кездешүүчү оксиддердин таасири кандай?

Керамика, металл материалдар жана полимердик материалдар үч негизги катуу материалдар катары саналып өткөн. Керамика көптөгөн сонун касиеттерге ээ, мисалы, жогорку температурага туруктуулук, коррозияга туруктуулук, эскирүү туруктуулук, ж.б. Керамикалык каптоо субстраттын сырткы бетинин көрүнүшүн, түзүмүн жана иштешин өзгөртө алат, Coating-субстрат курамасы анын жаңы иштеши үчүн жактырылган. Ал субстраттын баштапкы мүнөздөмөлөрүн жогорку температурага туруктуулуктун, жогорку эскирүүнүн жана керамикалык материалдардын жогорку коррозияга туруктуулугунун мүнөздөмөлөрү менен органикалык түрдө айкалыштыра алат жана эки түрдүү материалдардын ар тараптуу артыкчылыктарына толук ойной алат, ошондуктан ал аэрокосмосто кеңири колдонулат. , авиация, улуттук коргонуу, химия енер жайы жана башка тармактар.

Сейрек кездешүүчү жер анын уникалдуу 4f электрондук түзүлүшү жана физикалык жана химиялык касиеттери үчүн жаңы материалдардын "казынасы" деп аталат. Бирок, сейрек кездешүүчү таза металлдар түздөн-түз изилдөөдө сейрек колдонулат, ал эми сейрек кездешүүчү кошулмалар көбүнчө колдонулат. таралган кошулмалар CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS жана сейрек кездешүүчү жер ferrosilicon.These сейрек кездешүүчү кошулмалар керамикалык материалдарды жана керамикалык жабуунун түзүмүн жана касиеттерин жакшыртууга болот.

Керамикалык материалдарда сейрек кездешүүчү оксиддерди I колдонуу

Сейрек кездешүүчү элементтерди стабилизатор катары кошуу жана СПИДди ар кандай керамикага агломерациялоо, агломерациялоо температурасын төмөндөтөт, кээ бир структуралык керамикалардын бекемдигин жана бышыктыгын жакшыртат жана ошону менен өндүрүштүн баасын төмөндөтөт. Ошол эле учурда, сейрек кездешүүчү элементтер да жарым өткөргүч газ датчиктер, микротолкундуу медиа, пьезоэлектрдик керамика жана башка функционалдык керамика абдан маанилүү ролду ойнойт. Изилдөө көрсөткөндөй, глинозем керамикасына эки же андан көп сейрек кездешүүчү жер оксидин кошуу глинозем керамикасына бир сейрек кездешүүчү жер кычкылын кошууга караганда жакшыраак. Оптималдаштыруу тестинен кийин Y2O3+CeO2 эң жакшы эффектке ээ. 0,2% Y2O3 + 0,2% CeO2 1490 ℃ кошулганда, агломерацияланган үлгүлөрдүн салыштырмалуу тыгыздыгы 96,2% жетиши мүмкүн, бул кандайдыр бир сейрек кездешүүчү жер оксиди Y2O3 же CeO2 менен үлгүлөрдүн тыгыздыгынан ашып кетет.

La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3 агломерациялоону илгерилетүүдөгү эффекти La2O3 гана кошууга караганда жакшыраак жана эскирүү туруктуулугу айкын жакшырды. Ал ошондой эле эки сейрек кездешүүчү жер кычкылынын аралаштыруу жөнөкөй кошумча эмес экенин көрсөтүп турат, бирок глинозем керамика агломерациялоо жана аткарууну жакшыртуу үчүн көбүрөөк пайдалуу, алардын ортосунда өз ара бар, бирок принцип изилдөө үчүн калууда.

Мындан тышкары, аралаш сейрек кездешүүчү металлдардын оксиддерин агломерациялоочу СПИД катары кошуу материалдардын миграциясын жакшыртат, MgO керамикасынын агломерациясына көмөктөшөт жана тыгыздыгын жакшыртат. Бирок аралаш металлдын оксидинин курамы 15% дан жогору болгондо салыштырмалуу тыгыздык төмөндөп, ачык көзөнөктүүлүк жогорулайт.

Экинчиден, сейрек кездешүүчү оксиддердин керамикалык жабуунун касиеттерине тийгизген таасири

Учурдагы изилдөөлөр сейрек кездешүүчү элементтердин дан өлчөмүн тактоо, тыгыздыгын жогорулатуу, микроструктураны жакшыртуу жана интерфейсти тазалоо мүмкүн экенин көрсөтүп турат. Керамикалык жабындардын бекемдигин, бышыктыгын, катуулугун, эскирүүгө туруктуулугун жана коррозияга туруктуулугун жогорулатууда өзгөчө роль ойнойт, бул керамикалык жабындардын иштешин белгилүү бир деңгээлде жакшыртат жана керамикалык каптамалардын колдонулуш спектрин кеңейтет.

1

Сейрек кездешүүчү оксиддер менен керамикалык каптамалардын механикалык касиеттерин жакшыртуу

Сейрек кездешүүчү оксиддер керамикалык каптамалардын катуулугун, ийилүүчү күчүн жана чоюлууга бекемдигин олуттуу түрдө жакшыртат. Эксперименталдык натыйжалар Lao _ 2 ны Al2O3 + 3% TiO _ 2 материалында кошумча катары колдонуу менен жабуунун чоюлуу күчүн натыйжалуу жакшыртууга болорун жана Lao _ 2 өлчөмү 6,0 болгондо тартылуу байланышынын күчү 27,36 МПа жетиши мүмкүн экенин көрсөтүп турат. %. Массалык үлүшү 3,0% жана 6,0% болгон CeO2ди Cr2O3 материалына кошкондо, каптаманын тартылуу бекемдиги 18~25МПа ортосунда, бул баштапкы 12~16МПадан чоңураак. байланыш күчү 12 ~ 15 МПа чейин төмөндөйт.

2

Сейрек кездешүүчү жердин жардамы менен керамикалык каптаманын термикалык соккуга туруктуулугун жогорулатуу

Термикалык соккуга туруштук берүү тести каптоо менен субстраттын ортосундагы байланыш күчүн жана каптоо менен субстраттын ортосундагы жылуулук кеңейүү коэффициентинин дал келүүсүн сапаттык жактан чагылдыруу үчүн маанилүү сыноо болуп саналат. Колдонуу учурунда температура кезектешип өзгөрүп турганда каптаманын пилингге туруштук берүү жөндөмүн түздөн-түз чагылдырат, ошондой эле капталдын механикалык соккуга туруштук берүү жөндөмдүүлүгүн жана капталдан субстрат менен байланышуу жөндөмдүүлүгүн чагылдырат. керамикалык каптоо сапаты.

Изилдөө көрсөткөндөй, 3,0% CeO2 кошулмасы каптамадагы көзөнөктүүлүгүн жана тешикчелердин өлчөмүн азайтып, тешикчелердин четиндеги стресс концентрациясын азайтып, Cr2O3 каптоосунун термикалык соккуга туруктуулугун жакшыртат. Бирок, Al2O3 керамикалык каптамасынын көзөнөктүүлүгү азайып, LaO2 кошулгандан кийин жабуунун байланыш күчү жана термикалык шок бузулуу мөөнөтү айкын өстү. LaO2 кошулган 6% (массалык үлүшү) болгондо, жабуунун термикалык соккуга туруктуулугу эң жакшы, ал эми жылуулук шоктун иштөө мөөнөтү 218 эсеге жетиши мүмкүн, ал эми LaO2 жок каптаманын термикалык шок бузулуу мөөнөтү болгону 163 эсеге жетет. жолу.

3

Сейрек кездешүүчү оксиддер жабуунун эскирүүгө туруктуулугуна таасирин тийгизет

Керамикалык жабуунун эскирүү туруктуулугун жогорулатуу үчүн колдонулган сейрек кездешүүчү жер оксиддери көбүнчө CeO2 жана La2O3 болуп саналат. Алардын алты бурчтуу катмарлуу түзүлүшү майлоочу жакшы функцияны көрсөтө алат жана жогорку температурада туруктуу химиялык касиеттерин сактай алат, бул кийүүгө каршылыкты натыйжалуу жакшыртат жана сүрүлүү коэффициентин азайтат.

Изилдөө көрсөткөндөй, керектүү өлчөмдө CeO2 менен жабуунун сүрүлүү коэффициенти аз жана туруктуу. Ла2О3ду плазма менен чачылган никель негизиндеги кермет каптоосуна кошуу сүрүлүүнүн эскиришин жана жабуунун сүрүлүү коэффициентин азайтышы мүмкүн экендиги жана сүрүлүү коэффициенти бир аз термелүүлөр менен туруктуу экендиги билдирилди. Сейрек кездешүүчү топураксыз капталган катмардын эскирүүчү бети олуттуу адгезияны жана морттук сынууну жана чачыранды көрсөтөт, Бирок, сейрек кездешүүчү жерди камтыган жабын эскирген бетинде алсыз адгезияны көрсөтөт жана чоң аянттагы морттук чачуунун белгиси жок. Сейрек кездешүүчү жер кошулган каптаманын микроструктурасы тыгызыраак жана компакттуураак жана тешикчелер азаят, бул микроскопиялык бөлүкчөлөр тарткан орточо сүрүлүү күчүн азайтат жана сүрүлүүнү жана эскирүүнү азайтат. эки кристалл бетинин ортосундагы өз ара аракеттенүү күчүнүн өзгөрүшүнө жана сүрүлүү коэффициентин азайтат.

Кыскача маалымат:

Сейрек кездешүүчү жер оксиддери керамикалык материалдарды жана каптоолорду колдонууда чоң жетишкендиктерге ээ болсо да, керамикалык материалдардын жана жабуунун микроструктурасын жана механикалык касиеттерин натыйжалуу жакшыртса да, дагы эле көптөгөн белгисиз касиеттери бар, айрыкча сүрүлүүнү жана wear.How кылууну азайтуу. материалдардын бекемдиги жана эскирүү туруктуулугу, алардын майлоочу касиеттери менен кызматташып, трибология тармагында талкуулоого татыктуу маанилүү багыт болуп калды.

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