Кое е влијанието на ретките оксиди на Земјата во керамичките облоги?

Керамиката, металните материјали и полимерните материјали се наведени како трите главни цврсти материјали. Керамиката има многу одлични својства, како што се отпорност на висока температура, отпорност на корозија, отпорност на абење, итн., Бидејќи режимот на атомско врзување на керамика е јонска врска, ковалентна врска или мешана јонска ковалентна врска со висока енергија на врската. Керамичката облога може да го промени изгледот, структурата и перформансите на надворешната површина на подлогата, композитот за обложување-подлога е фаворизиран за неговите нови перформанси. Органски може да ги комбинира оригиналните карактеристики на подлогата со карактеристиките на отпорност на висока температура, висока отпорност на абење и висока отпорност на корозија на керамички материјали и да даде целосна игра на сеопфатните предности на двата вида материјали, така што се користи во воздушната, авијацијата, националната одбрана, хемиската индустрија и другите индустрии.

Ретката Земја се нарекува „богатство“ на нови материјали, заради неговата уникатна 4F електронска структура и физички и хемиски својства. Сепак, чистите ретки метали на земјата ретко се користат директно во истражувањето, а ретки соединенија на Земјата најмногу се користат. Најчестите соединенија се Ceo2, LA2O3, Y2O3, LAF3, CEF, CES и ретката феросиликон на земјата. Овие ретки соединенија на земјата можат да ја подобрат структурата и својствата на керамичките материјали и керамичките облоги.

Јас применувам ретки оксиди на Земјата во керамички материјали

Додавањето ретки елементи на земјата како стабилизатори и помагала за топење на различна керамика може да ја намали температурата на топење, да ја подобри силата и цврстината на некоја структурна керамика и со тоа да ги намали трошоците за производство. Во исто време, ретките елементи на Земјата исто така играат многу важна улога во сензорите за полупроводнички гас, микробранови медиуми, пиезоелектрична керамика и друга функционална керамика. Истражувањето открило дека, додавањето на две или повеќе ретки оксиди на Земјата во алуминиумската керамика заедно е подобро отколку да додадете еден редок оксид на Земјата во алуминиумската керамика. По тестот за оптимизација, Y2O3+CEO2 има најдобар ефект. Кога 0,2%Y2O3+0,2%CEO2 се додава на 1490 ℃, релативната густина на синтеруваните примероци може да достигне 96,2%, што ја надминува густината на примероците со кој било редок оксид на земја Y2O3 или само CEO2.

Ефектот на LA2O3+Y2O3, SM2O3+LA2O3 во промовирање на топење е подобар од оној на додавање само LA2O3, а отпорот на абење очигледно е подобрена. Исто така, покажува дека мешањето на две ретки оксиди на Земјата не е едноставен додаток, но постои интеракција помеѓу нив, што е покорисно за топењето и подобрувањето на перформансите на алуминиумската керамика, но принципот останува да се изучува.

Покрај тоа, откриено е дека додавањето на мешани ретки метални оксиди на Земјата како СИДА за топење може да ја подобри миграцијата на материјалите, да го промовира тонењето на керамиката на МГО и да ја подобри густината. Меѓутоа, кога содржината на мешан метален оксид е повеќе од 15%, релативната густина се намалува и отворената порозност се зголемува.

Второ, влијанието на ретки оксиди на Земјата врз својствата на керамичките облоги

Постојните истражувања покажуваат дека ретките елементи на земјата можат да ја рафинираат големината на житото, да ја зголемат густината, да ја подобрат микроструктурата и да го прочистат интерфејсот. Игра единствена улога во подобрувањето на јачината, цврстината, цврстината, отпорноста на абење и отпорноста на корозијата на керамичките облоги, што ги подобрува перформансите на керамичките облоги до одреден степен и го проширува опсегот на примена на керамички облоги.

1

Подобрување на механичките својства на керамичките облоги од ретки оксиди на Земјата

Ретките оксиди на Земјата можат значително да ја подобрат цврстината, јачината на свиткување и јачината на затегнување на керамичките облоги. Експерименталните резултати покажуваат дека јачината на затегнување на облогата може ефикасно да се подобри со употреба на LAO _ 2 како додаток во материјалот AL2O3+3% TiO _ 2, а јачината на затегнување на врската може да достигне 27,36MPa кога количината на LAO _ 2 е 6,0%. Додавајќи го Ceo2 со масовна фракција од 3,0% и 6,0% во материјалот CR2O3, јачината на затегнување на облогата на облогата е помеѓу 18 ~ 25mpa, што е поголемо од оригиналниот 12 ~ 16MPa Сепак, кога содржината на CEO2 е 9,0%, јачината на затегнување на врската се намалува на 12 ~ 15MPA.

2

Подобрување на отпорност на термички шок на керамички облога од ретка земја

Тестот за отпорност на термички шок е важен тест за квалитативно да ја одразува јачината на сврзување помеѓу облогата и подлогата и совпаѓањето на коефициентот на термичка експанзија помеѓу облогата и подлогата. Директно ја одразува можноста за обложување да се спротивстави на пилинг кога температурата се менува наизменично за време на употребата, а исто така ја одразува можноста за обложување да се спротивстави на механичкиот замор на шок и способноста за врзување со подлогата од страната. Затоа, тоа е и клучен фактор да се суди за квалитетот на керамичката облога.

Истражувањето покажува дека додавањето на 3,0%CES2 може да ја намали порозноста и големината на порите во облогата и да ја намали концентрацијата на стресот на работ на порите, со што се подобри термичката отпорност на шок на облогата CR2O3. Како и да е, порозноста на керамичката обвивка Al2O3 се намали, а јачината на сврзувањето и термичкиот удар на удар на облогата очигледно се зголеми по додавањето на LAO2. Кога дополнителната количина на LAO2 е 6% (масовна фракција), отпорноста на термичката шок на облогата е најдобра, а животниот век на термички шок може да достигне 218 пати, додека термичкиот живот на неуспех на шок на облогата без LAO2 е само 163 пати.

3

Ретки оксиди на Земјата влијаат на отпорноста на абење на обложувањата

Ретките оксиди на Земјата што се користат за подобрување на отпорноста на абење на керамичките облоги се претежно CeO2 и LA2O3. Нивната хексагонална слоевит структура може да покаже добра функција за 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 на LA2O3 во плазма испрскана никел-базирана Cermet облога може очигледно да го намали коефициентот на обложување на триење и триење на облогата, а коефициентот на триење е стабилен со мала флуктуација. Површината на абење на обложен слој без ретка земја покажува сериозна адхезија и кршлива фрактура и распрснување, сепак, облогата што содржи ретка земја покажува слаба адхезија на истрошената површина и нема знаци на кршливо распрснување на големи области. Микроструктурата на ретка облога со допирање на земја е погуста и покомпактна, а порите се намалуваат, што ја намалува просечната сила на триење што се носи со микроскопски честички и го намалува триењето и да носи допинг ретка земја, исто така, може да го зголеми кристалното растојание на cermets, тоа доведува до промена на силата на интеракција помеѓу двете кристални лица и да го реновира коефициентот на фигури.

Резиме:

Иако ретките оксиди на Земјата остварија големи достигнувања во примената на керамички материјали и облоги, кои можат ефикасно да ги подобрат микроструктурата и механичките својства на керамичките материјали и обложувањата, сè уште има многу непознати својства, особено во намалувањето на трибото и абењето. Како да се направи силата и отпорноста на абење, соработуваат со нивните подмачкувачки својства, стана важна насока за дискусија во полето на Трибологија.

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