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氧化鋯陶瓷的分析及研究應用

2023-04-23


  稀土材料在精細陶瓷材料中最為常用的稀土氧化物主要是氧化釔、氧化鈰、氧化鐠、氧化鑭、氧化釹、氧化釤等,其中以氧化釔、氧化鈰應用最為普遍,使用量也較大,稀土氧化物在精細陶瓷材料中主要起到穩(wěn)定劑、燒結(jié)助劑的作用。

  氧化鋯陶瓷是僅次于氧化鋁陶瓷的一類非常重要的氧化物結(jié)構(gòu)陶瓷,具有較高的抗彎強度和斷裂韌性,但氧化鋯陶瓷存在著晶型轉(zhuǎn)變問題。氧化鋯存在著三種晶型:低溫為單斜晶型;高溫下為四方晶型;更高的溫度下轉(zhuǎn)變立方晶型。由于晶型轉(zhuǎn)變易引起體積效應,所以用純氧化鋯很難燒制出合格的陶瓷制品,必須進行晶型穩(wěn)定化處理。

  氮化硅陶瓷具有高溫強度高、耐熱沖擊、耐磨耐蝕等許多優(yōu)良性能,作為一種可用于陶瓷發(fā)動機的精細陶瓷材料而在近20年來得到了廣泛深入的研究。常選用的稀土氧化物有氧化釔、氧化釹、氧化鑭等,碳化硅陶瓷是具有高強度、高彈性模量、耐磨損、耐腐蝕的結(jié)構(gòu)陶瓷材料,作為機械密封材料、化學泵材料及高速噴嘴材料而得到廣泛應用。碳化硅陶瓷不僅室溫強度高,而且高溫下強度并不降低,可用作燃氣輪機高溫結(jié)構(gòu)部件。碳化硅也是強共價鍵化合物,高溫燒結(jié)時擴散速率很低,不易燒結(jié)。

  賽隆陶瓷是在氮化硅陶瓷基礎上開發(fā)出的一種SiNOAl致密多晶氮化物陶瓷,其強度、韌性、抗氧化性能均優(yōu)于氮化硅陶瓷,特別適用于陶瓷發(fā)動機部件和其他耐磨陶瓷制品。氮化鋁陶瓷具有較高的導熱率及優(yōu)良的電絕緣性能,常用于集成電路基板材料、特殊坩堝材料、陶瓷熱交換器等。國外研究結(jié)果證明,冷壓燒結(jié)時加入36%的氧化釔,即可起到促進燒結(jié)、提高致密度的作用,而且也使氮化鋁陶瓷的導熱率得到提高。

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