Com resoldre el desavantatge de la ceràmica d'òxid

El desavantatge de la ceràmica d'òxid que és trencadissa es pot resoldre mitjançant els mètodes següents:
1. Enduriment de partícules
Introducció de partícules de segona fase: afegeix partícules de segona fase d'alta duresa i alta tenacitat com ara carbur de silici (SiC), carbur de titani (TiC), nitrur de silici (Si₃N₄), etc. a la ceràmica d'òxid. Aquestes partícules poden dificultar la propagació d'esquerdes a la matriu ceràmica, millorant així la duresa de la ceràmica. Per exemple, afegir una quantitat adequada de partícules de SiC a la ceràmica d'alúmina pot augmentar la resistència a la fractura de la ceràmica en més d'un 20%.
Enduriment de nanopartícules: les nanopartícules tenen les característiques d'una gran superfície específica i una gran activitat, i poden formar interfícies a nanoescala a la matriu ceràmica, millorant així la duresa de la ceràmica. Per exemple, afegir partícules de nanoalúmina a la ceràmica de zirconi pot augmentar la resistència a la fractura de la ceràmica en més d'un 30%.
2. Enduriment de la fibra
Enduriment continu de la fibra: Afegeix fibres contínues com ara fibres de carboni, fibres de vidre, fibres de carbur de silici, etc. a la ceràmica d'òxid. Aquestes fibres poden formar una estructura de xarxa tridimensional a la matriu ceràmica, impedint així eficaçment l'expansió de les esquerdes i millorant la duresa de la ceràmica. Per exemple, afegir fibres de carboni a la ceràmica d'alúmina pot augmentar la resistència a la fractura de la ceràmica en més d'un 50%.
Enduriment de fibres curtes: les fibres curtes també poden millorar la duresa de la ceràmica d'òxid fins a cert punt. Les fibres curtes poden salvar les esquerdes de la matriu ceràmica, frenant així l'expansió de les esquerdes. Per exemple, afegir fibres de vidre tallades a la ceràmica de zirconi pot augmentar la resistència a la fractura de la ceràmica en més d'un 20%.
3. Enduriment de transformació de fase
Enduriment de la transformació de fase de zirconi: la zirconia té característiques de transformació de fase martensítica i pot transformar-se de fase tetragonal a fase monoclínica en determinades condicions. Aquest procés de transformació de fase absorbeix energia, dificultant així l'expansió de les esquerdes i millorant la duresa de la ceràmica. Per exemple, afegir una quantitat adequada d'estabilitzador a la ceràmica de zirconi pot mantenir la zirconia en fase tetragonal a temperatura ambient. Quan la ceràmica està sotmesa a força externa, la zirconia tetragonal es transformarà en fase monoclínica, millorant així la tenacitat a la fractura de la ceràmica.
Enduriment amb altres materials de canvi de fase: a més de la zirconia, hi ha altres materials de canvi de fase que també es poden utilitzar per millorar la duresa de la ceràmica d'òxid, com ara el titanat de bari (BaTiO₃).
4. Enduriment del compost
Enduriment del compost de fibra de partícules: la combinació de l'enduriment de partícules i l'enduriment de la fibra pot millorar encara més la duresa de la ceràmica d'òxid. Per exemple, afegir partícules de SiC i fibres de carboni a la ceràmica d'alúmina al mateix temps pot augmentar la resistència a la fractura de la ceràmica en més d'un 60%.
Enduriment de compostos multicapa: preparant ceràmica d'òxid amb una estructura multicapa, l'efecte d'interfície entre diferents capes es pot utilitzar per millorar la duresa de la ceràmica. Per exemple, la preparació de ceràmica composta multicapa d'alúmina-zirconi pot augmentar la resistència a la fractura de la ceràmica en més d'un 40%.
5. Optimització del procés d'elaboració
Control de la temperatura i la pressió de sinterització: augmentar adequadament la temperatura i la pressió de sinterització pot afavorir la densificació de la ceràmica, reduir els porus i els defectes de la ceràmica i millorar així la duresa de la ceràmica. Per exemple, quan es preparen ceràmiques d'alúmina mitjançant la sinterització de premsat en calent, augmentar la temperatura i la pressió de sinterització pot augmentar la resistència a la fractura de la ceràmica en més d'un 20%.
Utilitzeu tecnologia de sinterització avançada: com ara la sinterització de plasma d'espurna (SPS), la sinterització de microones, etc. Aquestes tecnologies de sinterització avançades poden aconseguir la densificació de la ceràmica en un temps més curt, reduir els defectes de la ceràmica i millorar així la duresa de la ceràmica. Per exemple, quan es preparen ceràmiques de zirconi mitjançant la tecnologia SPS, la resistència a la fractura de la ceràmica es pot augmentar en més d'un 30%.
Mitjançant mètodes com l'enduriment de partícules, l'enduriment de la fibra, l'enduriment del canvi de fase, l'enduriment del compost i el procés de preparació optimitzat, es pot resoldre eficaçment l'inconvenient que la ceràmica d'òxid és trencadissa i es pot millorar la duresa i la fiabilitat de la ceràmica.
Si voleu saber com resoldre el desavantatge de la ceràmica d'òxid que és trencadissa, podeu seguir www.ceramicstimes.com!