Aký je vplyv oxidov vzácnych zemín v keramických povlakoch?

Keramika, kovové materiály a polymérne materiály sú uvedené ako tri hlavné tuhé materiály. Keramika má veľa vynikajúcich vlastností, ako je napríklad vysoký teplotný odpor, odolnosť proti korózii, odolnosť proti opotrebeniu atď., Pretože atómovým väzbovým režimom keramiky je iónová väzba, kovalentná väzba alebo väzba kovalentná iónov s vysokou energiou väzby. Keramický povlak môže zmeniť vzhľad, štruktúru a výkon vonkajšieho povrchu substrátu, pre jeho nový výkon je uprednostňovaný kompozit poťah-substrátu. Môže organicky kombinovať pôvodné charakteristiky substrátu s charakteristikami vysokej teploty odporu, vysokej odolnosti proti opotrebeniu a vysokej odolnosti proti korózii keramických materiálov a poskytuje úplnú hru komplexným výhodám týchto dvoch druhov materiálov, takže sa široko používa v leteckom, letectve, letectve, chemickom priemysle a iných odvetviach.

Vzácna Zem sa nazýva „pokladový dom“ nových materiálov, kvôli svojej jedinečnej elektronickej štruktúre 4F a fyzikálnym a chemickým vlastnostiam. Čisté kovy vzácnych zemín sa však vo výskume zriedka používajú a väčšinou sa používajú zlúčeniny vzácnych zemín. Najbežnejšími zlúčeninami sú Ceo2, LA2O3, Y2O3, LAF3, CEF, CES a FerroSilikon. Tieto zlúčeniny vzácnych zemín môžu zlepšiť štruktúru a vlastnosti keramických materiálov a keramických povlakov.

Aplikácia oxidov vzácnych zemín v keramických materiáloch

Pridanie prvkov vzácnych zemín ako stabilizátorov a spekania pomáha rôznej keramike môže znížiť teplotu sintrovania, zlepšiť silu a húževnatosť niektorých štrukturálnych keramiky, a tak znížiť výrobné náklady. Zároveň zohrávajú veľmi dôležitú úlohu veľmi dôležitú úlohu v polovodičových senzoroch plynu, mikrovlnných médiách, piezoelektrickej keramike a inej funkčnej keramike. Výskum zistil, že pridanie dvoch alebo viacerých vzácnych oxidov Zeme do keramiky hlinitého spoločného je lepšie ako pridanie jediného oxidu vzácnych zemín do keramiky na hlinitú keramiku. Po teste optimalizácie má Y2O3+CEO2 najlepší účinok. Keď sa pridá 0,2%Y2O3+0,2%CeO2 pri 1490 ℃, relatívna hustota spekaných vzoriek môže dosiahnuť 96,2%, čo presahuje hustotu vzoriek s akýmkoľvek oxidom vzácneho zemského Y2O3 alebo samotným CEO2.

Účinok LA2O3+Y2O3, SM2O3+LA2O3 pri propagácii spekania je lepší ako pri pridávaní iba LA2O3 a odolnosť proti opotrebeniu sa evidentne zlepšila. Ukazuje tiež, že miešanie dvoch oxidov vzácnych zemín nie je jednoduchým doplnkom, ale medzi nimi existuje interakcia, ktorá je prospešnejšia pre sintrovanie a zlepšenie keramiky hlinitého hlinitého, ale princíp zostáva preštudovaný.

Okrem toho sa zistilo, že pridanie zmiešaných oxidov z vzácnych kovových kovov ako spekania môže zlepšiť migráciu materiálov, podporovať spekanie keramiky MGO a zlepšiť hustotu. Ak je však obsah oxidu zmiešaného kovu vyšší ako 15%, relatívna hustota klesá a zvyšuje sa otvorená pórovitosť.

Po druhé, vplyv oxidov vzácnych zemín na vlastnosti keramických povlakov

Existujúci výskum ukazuje, že prvky vzácnych zemín môžu vylepšiť veľkosť zŕn, zvýšiť hustotu, zlepšiť mikroštruktúru a očistiť rozhranie. Hrá jedinečnú úlohu pri zlepšovaní sily, húževnatosti, tvrdosti, odolnosti proti opotrebeniu a odolnosti proti korózii keramických povlakov, čo do istej miery zlepšuje výkon keramických povlakov a rozširuje rozsah aplikácií keramických povlakov.

1

Zlepšenie mechanických vlastností keramických povlakov pomocou oxidov vzácnych zemín

Oxidy vzácnych zemín môžu významne zlepšiť tvrdosť, pevnosť v ohybe a pevnosť v ťahu keramických povlakov. Experimentálne výsledky ukazujú, že pevnosť v ťahu náteru sa dá efektívne vylepšiť použitím LAO _2 ako aditív v materiáli AL2O3+3% Tio _ 2 a pevnosť v ťahovej väzbe môže dosiahnuť 27,36 mPa, keď je množstvo LAO _ 2 6,0%. Pridanie CEO2 s hmotnostnou frakciou 3,0% a 6,0% do materiálu CR2O3, pevnosť viazania v ťahu poťahu je medzi 18 ~ 25 MPa, čo je väčšia ako pôvodná 12 ~ 16 mPa, keď je obsah CEO2 9,0%, pevnosť v ťahu v ťahu sa zníži na 12 ~ 15 mPA.

2

Zlepšenie odolnosti tepelného nárazu keramického povlaku z vzácnej Zeme

Test rezistencie na tepelný otras je dôležitým testom na kvalitatívne odrážanie pevnosti väzby medzi povlakom a substrátom a porovnávaním koeficientu tepelnej expanzie medzi povlakom a substrátom. Priamo odráža schopnosť povlaku odolávať odlupovaniu, keď sa teplota počas používania striedavo zmení, a tiež odráža schopnosť povlaku odolať únave mechanického šoku a schopnosť spojenia so substrátom zo strany.

Výskum ukazuje, že pridanie 3,0%CeO2 môže znížiť pórovitosť a veľkosť pórov v povlaku a znížiť koncentráciu napätia na okraji pórov, čím sa zlepší rezistencia tepelného šokového povlaku CR2O3. Pórovitosť keramického povlaku AL2O3 sa však znížila a životnosť zlyhania tepelného šoku po povlaku sa samozrejme po pridaní LAO2 zvýšila. Ak je pridanie LAO2 6% (hmotnostná frakcia), je najlepšia rezistencia tepelného nárazu povlaku a životnosť zlyhania tepelného šoku môže dosiahnuť 218 -krát, zatiaľ čo životnosť zlyhania tepelného šoku bez LAO2 je iba 163 -krát.

3

Oxidy vzácnych zemín ovplyvňujú odolnosť povlakov opotrebenia

Oxidy vzácnych zemín používané na zlepšenie odolnosti proti opotrebovaniu keramických povlakov sú väčšinou CEO2 a LA2O3. Ich šesťuholníková vrstvená štruktúra môže vykazovať dobrú funkciu mazania a udržiavať stabilné chemické vlastnosti pri vysokej teplote, čo môže účinne zlepšiť odolnosť proti opotrebeniu a znížiť koeficient trenia.

Výskum ukazuje, že koeficient trenia povlaku so správnym množstvom CEO2 je malý a stabilný. Uvádza sa, že pridanie LA2O3 do plazmového postriekaného povlaku na báze niklu na báze niklu môže zjavne znížiť opotrebovanie trenia a koeficient trenia poťahovania a koeficient trenia je stabilný s malým kolísaním. Povrch opotrebovania vrstvy bez vzácnej Zeme vykazuje vážne priľnavosť a krehké zlomeniny a rozrušenie, avšak povlak obsahujúci vzácnu zem vykazuje slabú adhéziu na opotrebovanom povrchu a nie je známky rozprašovania britského veľkého tela. Mikroštruktúra vzácneho povlaku dotknutého Zemi je hustejšia a kompaktnejšia a póry sa znižujú, čo znižuje priemernú trec založenú mikroskopickú častice a znižuje trenie a opotrebovanie dopingových vzácnych zemín môže tiež zvýšiť vzdialenosť kryštálovej roviny cermetov, čo vedie k zmene interakčnej sily medzi dvoma kryštalickými plochami a redukuje trenie.

Zhrnutie:

Aj keď oxidy zriedkavých zemín dosiahli veľké úspechy pri aplikácii keramických materiálov a povlakov, ktoré môžu účinne zlepšiť mikroštruktúru a mechanické vlastnosti keramických materiálov a povlakov, stále existuje veľa neznámych vlastností, najmä pri znižovaní trenia a opotrebenia. Ako na to, aby sa pevnosť a opotrebovanie opotrebovali materiály spolupráce s ich mazacími vlastnosťami, sa stalo dôležitým smerom, ktorý stojí za to v oblasti diskusie v oblasti kmeňa.

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