چندین روش اصلی برای بهبود چقرمگی سرامیکهای آلومینا وجود دارد:
۱. چقرمگی زیرکونیا: این رایجترین روش چقرمگی مورد استفاده است. هنگامی که مقدار مناسبی از زیرکونیا (ZrO2) به آلومینا اضافه میشود، چقرمگی آن میتواند به طور قابل توجهی بهبود یابد. اثر چقرمگی عمدتاً از مکانیسمهایی مانند اصلاح ماتریس دانه آلومینا، چقرمگی استحاله فازی زیرکونیا، چقرمگی ریزترکها و هدایت و انشعاب ترکها ناشی میشود.
۲. ویسکرها و چقرمگی الیاف: ویسکرها تک بلورهای سرامیکی با نسبت ابعاد بالا هستند و طول الیاف آنها چندین برابر ویسکرهای سرامیکی است. همه آنها را میتوان به عنوان تقویتکنندههای چقرمگی به سرامیکهای آلومینا اضافه کرد. افزودن ویسکرها یا الیاف میتواند سطح شکست را افزایش دهد، یعنی کانال انتشار ترک را افزایش دهد. هنگامی که ترک به الیاف (ویسکرها) گسترش مییابد، بیرون کشیدن، جدا شدن و شکست الیاف (ویسکرها) رخ میدهد و در نتیجه انرژی شکست مصرف شده و چقرمگی سرامیک بهبود مییابد.
۳. چقرمگی ذرات: افزودن ذرات با مدول الاستیک بالا (مانند SiC، TiC، TiN و غیره) به مواد آلومینا میتواند باعث شود که ترکها هنگام شکست ماده، منحرف و دوشاخه شوند و انرژی شکست را مصرف کنند و در نتیجه چقرمگی را بهبود بخشند. اگرچه اثر چقرمگی ذرات به خوبی اثر چقرمگی ویسکرها و الیاف نیست، اما اختلاط یکنواخت مواد اولیه و تراکم تفجوشی سادهتر و آسانتر از کامپوزیتهای الیاف و ویسکرها است.
۴. خودسخت شوندگی آلومینا: سرامیک های تهیه شده از پودر آلومینای نانومقیاس، سوپرپلاستیکی عالی را در دماهای پایین نشان می دهند. این نانوماده می تواند شکل و خواص مرز دانه ای دانه های سرامیکی را بهبود بخشد و در نتیجه چقرمگی آن را افزایش دهد.
۵. وارد کردن فاز دوم: فاز دوم را به ماتریس سرامیکهای آلومینا وارد کنید تا مرز دانههای آلومینا را پر کند، که برای جلوگیری از انتشار ترکها و در نتیجه بهبود چقرمگی شکست سرامیکها مفید است. به عنوان مثال، آلومینای چقرمگی شده با زیرکونیا از این روش استفاده میکند.
۶. افزودن کریستالهای دانهای آلومینا: افزودن کریستالهای دانهای آلومینا میتواند رشد ناهمسانگرد دانههای کریستالی را افزایش داده و دانههای کریستالی پوسته پوسته یا ستونی، شبیه به ویسکرها، تشکیل دهد که میتواند باعث انحراف ترک، بیرون کشیدن دانه و چقرمگی اتصال سرامیکها شود.
این روشها میتوانند به تنهایی یا به صورت ترکیبی برای بهبود چقرمگی سرامیکهای آلومینا استفاده شوند. انتخاب خاص به عملکرد مورد نیاز، هزینه و سناریوهای کاربردی بستگی دارد. اکنونسرامیکهای آلومینای چقرمه شده ZTAاز تولیدکننده سرامیک Chemshun میتواند به طور مؤثر نیاز شما به چقرمگی بالاتر را برآورده کند
زمان ارسال: ۱۰ مه ۲۰۲۴