Wat is die invloed van seldsame aardoksiede in keramiekbedekkings?

Keramiek, metaalmateriaal en polimeermateriaal word as die drie belangrikste soliede materiale gelys. Keramiek het baie uitstekende eienskappe, soos hoë temperatuurweerstand, korrosieweerstand, slytweerstand, ens. Keramiekbedekking kan die voorkoms, struktuur en werkverrigting van die buitenste oppervlak van die substraat verander, en die samestelling van die deklaag-substraat word verkies vir die nuwe werkverrigting. Dit kan die oorspronklike kenmerke van substraat organies kombineer met die kenmerke van hoë temperatuurweerstandigheid, hoë slytweerstand en hoë korrosie -weerstand van keramiekmateriaal, en die omvattende voordele van die twee soorte materiale volle spel gee, dus word dit wyd gebruik in lug-, lugvaart-, nasionale verdedigings-, chemiese industrie- en ander industrieë.

Skaars aarde word die 'skattehuis' van nuwe materiale genoem, vanweë die unieke elektroniese struktuur van 4F en fisiese en chemiese eienskappe. Suiwer seldsame aardmetale word egter selde direk in navorsing gebruik, en seldsame aardverbindings word meestal gebruik. Die algemeenste verbindings is CEO2, LA2O3, Y2O3, LAF3, CEF, CES en RARE AARDE FERROSILICON. Hierdie seldsame aardverbindings kan die struktuur en eienskappe van keramiekmateriaal en keramiekbedekkings verbeter.

I Toepassing van seldsame aardoksiede in keramiekmateriaal

Deur seldsame aardelemente as stabiliseerders en sinteringshulpmiddels by verskillende keramiek te voeg, kan dit die sinteringstemperatuur verlaag, die sterkte en taaiheid van sommige strukturele keramiek verbeter en sodoende die produksiekoste verlaag. Terselfdertyd speel seldsame aarde -elemente ook 'n baie belangrike rol in halfgeleiergasensors, mikrogolfmedia, piëzo -elektriese keramiek en ander funksionele keramiek. Die navorsing het bevind dat dit beter is om twee of meer skaars aardoksiede by alumina -keramiek aan te voeg as om 'n enkele seldsame aardoksied by aluminium -keramiek te voeg. Na die optimaliseringstoets het Y2O3+CEO2 die beste effek. Wanneer 0,2%Y2O3+0,2%CEO2 by 1490 ℃ bygevoeg word, kan die relatiewe digtheid van gesinterde monsters 96,2%bereik, wat die digtheid van monsters oorskry met enige seldsame aardoksied Y2O3 of CEO2 alleen.

Die effek van La2O3+Y2O3, SM2O3+LA2O3 in die bevordering van sintering is beter as om slegs LA2O3 by te voeg, en die slytweerstand word uiteraard verbeter. Dit wys ook dat die vermenging van twee seldsame aardoksiede nie 'n eenvoudige toevoeging is nie, maar dat daar 'n interaksie tussen hulle is, wat voordeliger is vir die sintering en prestasieverbetering van aluminium -keramiek, maar die beginsel moet nog bestudeer word.

Daarbenewens word gevind dat die toevoeging van gemengde seldsame aardmetaaloksiede as sinteringshulpmiddels die migrasie van materiale kan verbeter, die sintering van MgO -keramiek kan bevorder en die digtheid kan verbeter. Wanneer die inhoud van gemengde metaaloksied egter meer as 15%is, neem die relatiewe digtheid af en neem die oop poreusheid toe.

Tweedens, die invloed van seldsame aardoksiede op die eienskappe van keramiekbedekkings

Bestaande navorsing toon dat seldsame aardelemente die korrelgrootte kan verfyn, die digtheid kan verhoog, die mikrostruktuur kan verbeter en die koppelvlak kan suiwer. Dit speel 'n unieke rol in die verbetering van die krag, taaiheid, hardheid, slytweerstand en korrosie -weerstand van keramiekbedekkings, wat die werkverrigting van keramiekbedekkings tot 'n sekere mate verbeter en die toepassingsreeks van keramiekbedekkings verbreed.

1

Verbetering van meganiese eienskappe van keramiekbedekkings deur seldsame aardoksiede

Skaars aardoksiede kan die hardheid, buigsterkte en trekbindingsterkte van keramiekbedekkings aansienlik verbeter. Die eksperimentele resultate toon dat die treksterkte van die deklaag effektief verbeter kan word deur lao _ 2 as toevoeging in Al2O3+3% Tio _ 2 -materiaal te gebruik, en die trekbindingsterkte kan 27,36MPa bereik wanneer die hoeveelheid lao _ 2 6,0% is. As u CEO2 met 'n massa -fraksie van 3,0% en 6,0% in CR2O3 -materiaal voeg, is die treksterkte van die deklaag tussen 18 ~ 25MPa, wat groter is as die oorspronklike 12 ~ 16MPa, maar as die inhoud van CEO2 9,0% is, neem die trekkragsterkte af tot 12 ~ 15MPa.

2

Verbetering van termiese skokweerstand van keramiekbedekking deur seldsame aarde

Termiese skokweerstandstoets is 'n belangrike toets om die bindingssterkte tussen deklaag en substraat en die ooreenstemming van die termiese uitbreidingskoëffisiënt tussen deklaag en substraat kwalitatief te weerspieël. Dit weerspieël die vermoë van deklaag om te weerstaan ​​as die temperatuur afwisselend tydens gebruik verander, en weerspieël ook die vermoë van deklaag om meganiese skokvermoeidheid en bindingsvermoë met substraat van die kant te weerstaan. Daarom is dit ook die belangrikste faktor om die kwaliteit van die keramiekbedekking te beoordeel.

Die navorsing toon dat die toevoeging van 3,0%CEO2 die poreusheid en poriegrootte in die deklaag kan verminder, en die spanningskonsentrasie aan die rand van die porieë kan verminder en sodoende die termiese skokweerstand van CR2O3 -deklaag kan verbeter. Die poreusheid van die Al2O3 -keramiekbedekking het egter afgeneem, en die bindingssterkte en termiese skokversaking se lewe van die deklaag het natuurlik toegeneem nadat die LAO2 bygevoeg is. As die aanvullende hoeveelheid LAO2 6% is (massa -fraksie), is die termiese skokweerstand van die deklaag die beste, en die termiese skokversaking kan 218 keer bereik, terwyl die termiese skokversaking van die deklaag sonder LAO2 slegs 163 keer is.

3

Skaars aardoksiede beïnvloed die slytweerstand van bedekkings

Die seldsame aardoksiede wat gebruik word om die slytweerstand van keramiekbedekkings te verbeter, is meestal CEO2 en LA2O3. Hul seskantige gelaagde struktuur kan 'n goeie smeringsfunksie toon en stabiele chemiese eienskappe by hoë temperatuur handhaaf, wat die slytweerstand effektief kan verbeter en die wrywingskoëffisiënt kan verminder.

Die navorsing toon dat die wrywingskoëffisiënt van die deklaag met die regte hoeveelheid CEO2 klein en stabiel is. Daar is berig dat die toevoeging van LA2O3 tot plasma-bespuitde nikkel-gebaseerde sermetbedekking natuurlik wrywingskleding en wrywingskoëffisiënt van deklaag kan verminder, en die wrywingskoëffisiënt is stabiel met min fluktuasie. Die slytasieoppervlak van die bekledingslaag sonder seldsame aarde toon ernstige hegting en bros breuk en spal, maar die deklaag wat seldsame aarde bevat, toon 'n swak hegting op die verslete oppervlak, en daar is geen teken van brose spal van groot gebiede nie. Die mikrostruktuur van seldsame aard-gedopte deklaag is digter en meer kompak, en die porieë word verminder, wat die gemiddelde wrywingskrag wat deur mikroskopiese deeltjies gedra word, verminder en die wrywing verminder en die skaars van die skaars aarde kan ook die kristalplanafstand van die cermete verhoog, dit lei tot die verandering van die interaksie-krag tussen die twee kristalvlakke en verminder die wrede koëffisiënt.

Samevatting:

Alhoewel seldsame aardoksiede groot prestasies behaal het in die toepassing van keramiekmateriaal en bedekkings, wat die mikrostruktuur en meganiese eienskappe van keramiekmateriaal en bedekkings effektief kan verbeter, is daar nog baie onbekende eienskappe, veral in die vermindering van wrywing en slytasie. Hoe om die sterkte en slytasie van materiale saam te werk, het dit 'n belangrike rigting geword wat die bespreking in die veld van tribologie het.

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