Какво е влијанието на оксидите на ретките земји во керамичките премази?

Керамиката, металните материјали и полимерните материјали се наведени како три главни цврсти материјали. Керамиката има многу одлични својства, како што се отпорност на висока температура, отпорност на корозија, отпорност на абење итн., бидејќи начинот на атомско поврзување на керамиката е јонска врска, ковалентна врска или мешана јонско-ковалентна врска со висока енергија на врската. Керамичката обвивка може да го промени изгледот, структурата и перформансите на надворешната површина на подлогата, композитот премачкување-подлога е фаворизиран за неговите нови перформанси. Може органски да ги комбинира оригиналните карактеристики на подлогата со карактеристиките на висока температурна отпорност, висока отпорност на абење и висока отпорност на корозија на керамичките материјали, и дава целосна игра на сеопфатните предности на двата вида материјали, така што е широко користен во воздушната , авијација, национална одбрана, хемиска индустрија и други индустрии.

Ретката земја се нарекува „куќа за богатство“ на нови материјали, поради нејзината единствена електронска структура 4f и физичките и хемиските својства. Сепак, чистите метали од ретки земји ретко се користат директно во истражувањето, а најчесто се користат соединенија од ретки земји. Најчестите соединенија се CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS и феросилициумот од ретки земји. Овие соединенија од ретки земји можат да ја подобрат структурата и својствата на керамичките материјали и керамичките облоги.

Јас примена на ретки земјени оксиди во керамички материјали

Додавањето на ретки земјени елементи како стабилизатори и синтерување на СИДА на различни керамички производи може да ја намали температурата на синтерување, да ја подобри цврстината и цврстината на некои структурни керамики и со тоа да ги намали трошоците за производство. Во исто време, елементите на ретката земја исто така играат многу важна улога во сензорите за полупроводнички гасови, микробрановите медиуми, пиезоелектричната керамика и друга функционална керамика. Истражувањето покажа дека, додавањето на два или повеќе ретки земјени оксиди на алумина керамика заедно е подобро отколку додавање на еден оксид од ретка земја во керамика од алумина. По тестот за оптимизација, Y2O3+CeO2 има најдобар ефект. Кога се додава 0,2% Y2O3 + 0,2% CeO2 на 1490℃, релативната густина на синтеруваните примероци може да достигне 96,2%, што ја надминува густината на примероците само со кој било оксид од ретка земја Y2O3 или CeO2.

Ефектот на La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3 во промовирањето на синтерување е подобар од оној на додавање само La2O3, а отпорноста на абење е очигледно подобрена. Тоа, исто така, покажува дека мешањето на два оксиди од ретки земји не е едноставно додавање, но постои интеракција меѓу нив, што е покорисно за синтерување и подобрување на перформансите на керамиката од алумина, но принципот останува да се проучува.

Дополнително, откриено е дека додавањето на мешани оксиди од ретки метали како синтерување СИДА може да ја подобри миграцијата на материјалите, да го промовира синтерувањето на MgO керамиката и да ја подобри густината. Меѓутоа, кога содржината на мешаниот метален оксид е повеќе од 15%, релативната густина се намалува и отворената порозност се зголемува.

Второ, влијанието на оксидите на ретки земји врз својствата на керамичките премази

Постоечките истражувања покажуваат дека елементите на ретката земја можат да ја подобрат големината на зрната, да ја зголемат густината, да ја подобрат микроструктурата и да го прочистат интерфејсот. Тој игра уникатна улога во подобрувањето на цврстината, цврстината, цврстината, отпорноста на абење и отпорноста на корозија на керамичките премази, што ги подобрува перформансите на керамичките премази до одреден степен и го проширува опсегот на примена на керамичките премази.

1

Подобрување на механичките својства на керамичките премази со оксиди од ретки земји

Оксидите од ретки земји можат значително да ја подобрат цврстината, цврстината на свиткување и цврстината на затегнување на керамичките премази. Експерименталните резултати покажуваат дека јакоста на истегнување на облогата може ефикасно да се подобри со користење на Lao _ 2 како додаток во материјалот Al2O3 + 3% TiO _ 2, а цврстината на затегнувачка врска може да достигне 27,36 MPa кога количината на Lao _ 2 е 6,0 %. Додавање на CeO2 со масен удел од 3,0% и 6,0% во материјалот Cr2O3, цврстината на затегнување на облогата е помеѓу 18~25MPa, што е поголемо од оригиналните 12~16MPa Меѓутоа, кога содржината на CeO2 е 9,0%, затегнувачката Јачината на врската се намалува на 12~15MPa.

2

Подобрување на отпорноста на термички шок на керамичката обвивка од ретка земја

Тестот за отпорност на термички удар е важен тест за квалитативно да ја одрази јачината на поврзување помеѓу облогата и подлогата и усогласувањето на коефициентот на термичка експанзија помеѓу облогата и подлогата. Директно ја одразува способноста на облогата да се спротивстави на лупењето кога температурата наизменично се менува за време на употребата, а исто така ја одразува способноста на облогата да се спротивстави на замор од механички удар и способноста за врзување со подлогата од страна. квалитет на керамичка облога.

Истражувањето покажува дека додавањето на 3,0% CeO2 може да ја намали порозноста и големината на порите во облогата и да ја намали концентрацијата на стрес на работ на порите, со што се подобрува отпорноста на термички шок на Cr2O3 облогата. Сепак, порозноста на керамичката обвивка Al2O3 се намали, а цврстината на врзување и термичкиот шок на премазот очигледно се зголемија по додавањето на LaO2. Кога додадената количина на LaO2 е 6% (масен дел), отпорноста на термички удар на облогата е најдобра, а животниот век на неуспехот на термички удар може да достигне 218 пати, додека животниот век на неуспехот на термички удар на облогата без LaO2 е само 163 пати.

3

Оксидите на ретки земји влијаат на отпорноста на абење на облогите

Оксидите на ретки земји кои се користат за подобрување на отпорноста на абење на керамичките премази се главно CeO2 и La2O3. Нивната хексагонална слоевита структура може да покаже добра функција на подмачкување и да одржува стабилни хемиски својства на висока температура, што може ефикасно да ја подобри отпорноста на абење и да го намали коефициентот на триење.

Истражувањето покажува дека коефициентот на триење на облогата со соодветна количина на CeO2 е мал и стабилен. Пријавено е дека додавањето La2O3 на плазма прсканиот никел-базиран слој од кермет може очигледно да го намали абењето на триење и коефициентот на триење на облогата, а коефициентот на триење е стабилен со мали флуктуации. Површината на абење на слојот за обложување без ретка земја покажува сериозна адхезија и кршливи фрактури и распарчување, меѓутоа, облогата што содржи ретка земја покажува слаба адхезија на истрошената површина и нема знаци на кршливо распарчување на голема површина. Микроструктурата на облогата допирана со ретка земја е погуста и покомпактна, а порите се намалени, што ја намалува просечната сила на триење што ја носат микроскопските честички и го намалува триењето и абењето. до промена на силата на интеракцијата помеѓу двете кристални лица и го намалува коефициентот на триење.

Резиме:

Иако оксидите на ретките земји постигнаа големи достигнувања во примената на керамичките материјали и облоги, кои можат ефикасно да ги подобрат микроструктурата и механичките својства на керамичките материјали и премази, сè уште има многу непознати својства, особено во намалувањето на триењето и абењето. Како да се направи силата и отпорноста на абење на материјалите соработуваат со нивните својства за подмачкување стана важна насока достојна за дискусија во областа на трибологијата.

Тел: +86-21-20970332Е-пошта:info@shxlchem.com