Existuje niekoľko hlavných metód na zlepšenie húževnatosti aluminovej keramiky:
1. Kalenie zirkónom: Toto je najbežnejšie používaná metóda kalenia. Keď sa do oxidu hlinitého pridá vhodné množstvo oxidu zirkónia (ZrO2), jeho húževnatosť sa môže výrazne zlepšiť. Účinok kalenia pochádza najmä z mechanizmov, ako je zjemnenie matrice zŕn oxidu hlinitého, kalenie zirkónia fázovou transformáciou, kalenie mikrotrhlín a riadenie a rozdvojenie trhlín.
2. Fúzy a spevnenie vlákien: Fúzy sú keramické monokryštály s vysokým pomerom strán a dĺžka vlákien je niekoľkonásobne dlhšia ako dĺžka keramických fúzov. Všetky sa môžu pridať do aluminovej keramiky ako výstužné prvky. Pridanie fúzov alebo vlákien môže zväčšiť lomovú plochu, teda zväčšiť kanál šírenia trhliny. Keď sa trhlina rozšíri na vlákna (fúzy), dôjde k vytrhnutiu, odlepeniu a lomu vlákien (fúzov), čím sa spotrebuje lomová energia a zlepší sa húževnatosť keramiky.
3. Spevňovanie častíc: Pridanie častíc s vysokým modulom pružnosti (ako napríklad SiC, TiC, TiN atď.) do materiálov z oxidu hlinitého môže pri lome materiálu spôsobiť vychýlenie a rozdvojenie trhlín, čo spotrebuje energiu lomu a tým zlepší húževnatosť. Hoci spevňujúci účinok častíc nie je taký dobrý ako pri fúzoch a vláknach, rovnomerné miešanie surovín a zhutňovanie spekaním sú jednoduchšie a ľahšie ako pri kompozitoch z vlákien a fúzov.
4. Samovytvrdzovanie oxidu hlinitého: Keramika vyrobená z nanoškálového prášku oxidu hlinitého vykazuje vynikajúcu superplasticitu pri nízkych teplotách. Tento nanomateriál môže zlepšiť tvar a vlastnosti hraníc zŕn keramických zŕn, čím sa zvyšuje ich húževnatosť.
5. Zavedenie druhej fázy: Zavedenie druhej fázy do matrice aluminovej keramiky tak, aby vyplnila hranice zŕn aluminy, čo je prospešné pre blokovanie šírenia trhlín a tým zlepšenie lomovej húževnatosti keramiky. Túto metódu používa napríklad alumina tvrdená zirkónom.
6. Pridanie zárodočných kryštálov oxidu hlinitého: Pridanie zárodočných kryštálov oxidu hlinitého môže podporiť anizotropný rast kryštálových zŕn a vytvoriť vločkovité alebo stĺpcovité kryštálové zrná, podobné fúzom, ktoré môžu spôsobiť vychýlenie trhlín, vytrhávanie zŕn a spevnenie spojov keramiky.
Tieto metódy sa môžu použiť samostatne alebo v kombinácii na zlepšenie húževnatosti aluminovej keramiky. Konkrétna voľba závisí od požadovaného výkonu, nákladov a scenárov použitia. TerazZTA tvrdená aluminová keramikaod výrobcu Chemshun Ceramics dokáže efektívne splniť vaše požiadavky na vyššiu húževnatosť
Čas uverejnenia: 10. mája 2024