Er zijn verschillende belangrijke methoden om de taaiheid van aluminiumoxidekeramiek te verbeteren:
1. Versterking met zirkonia: Dit is de meest gebruikte versterkingsmethode. Wanneer een geschikte hoeveelheid zirkonia (ZrO2) aan aluminiumoxide wordt toegevoegd, kan de taaiheid ervan aanzienlijk worden verbeterd. Het versterkende effect is voornamelijk te danken aan mechanismen zoals de verfijning van de korrelmatrix van het aluminiumoxide, de faseovergangsversterking van zirkonia, versterking door microscheurtjes en scheursturing en -vertakking.
2. Versterking door whiskers en vezels: Whiskers zijn keramische enkelkristallen met een hoge aspectverhouding, en de vezellengte is vele malen groter dan die van keramische whiskers. Ze kunnen allemaal aan aluminiumoxidekeramiek worden toegevoegd als versterkende elementen. De toevoeging van whiskers of vezels kan het breukvlak vergroten, dat wil zeggen, het kanaal voor scheurvoortplanting verlengen. Wanneer de scheur zich uitbreidt naar de vezels (whiskers), zullen uittrekken, loslaten en breken van de vezels (whiskers) optreden, waardoor breukenergie wordt verbruikt en de taaiheid van het keramiek wordt verbeterd.
3. Versterking door deeltjes: Door deeltjes met een hoge elasticiteitsmodulus (zoals SiC, TiC, TiN, enz.) toe te voegen aan aluminiumoxidematerialen kunnen scheuren bij breuk van het materiaal afbuigen en zich vertakken, waardoor breukenergie wordt verbruikt en de taaiheid verbetert. Hoewel het versterkende effect van deeltjes niet zo goed is als dat van whiskers en vezels, zijn het uniform mengen van de grondstoffen en de verdichting door sinteren eenvoudiger en gemakkelijker dan bij composieten van vezels en whiskers.
4. Zelfversterking door aluminiumoxide: Keramiek gemaakt van nanodeeltjes aluminiumoxidepoeder vertoont uitstekende superplasticiteit bij lage temperaturen. Dit nanomateriaal kan de vorm en korrelgrenseigenschappen van keramische korrels verbeteren, waardoor de taaiheid toeneemt.
5. De tweede fase introduceren: De tweede fase wordt in de matrix van aluminiumoxidekeramiek gebracht, zodat deze de korrelgrenzen van het aluminiumoxide opvult. Dit is gunstig voor het blokkeren van de voortplanting van scheuren en verbetert daardoor de breuktaaiheid van het keramiek. Zirkoniumoxide-versterkt aluminiumoxide maakt bijvoorbeeld gebruik van deze methode.
6. Toevoeging van aluminiumoxide-kiemkristallen: De toevoeging van aluminiumoxide-kiemkristallen kan de anisotrope groei van kristalkorrels bevorderen en schilferige of kolomvormige kristalkorrels vormen, vergelijkbaar met whiskers, wat kan leiden tot scheurafbuiging, korreluitrekking en versterking van de verbindingen in keramiek.
Deze methoden kunnen afzonderlijk of in combinatie worden gebruikt om de taaiheid van aluminiumoxidekeramiek te verbeteren. De specifieke keuze hangt af van de vereiste prestaties, de kosten en de toepassingsscenario's.ZTA-geharde aluminiumoxidekeramiekDe keramische producten van Chemshun Ceramics kunnen effectief voldoen aan uw hogere eisen op het gebied van taaiheid.
Geplaatst op: 10 mei 2024