توجد عدة طرق رئيسية لتحسين متانة سيراميك الألومينا:
1. تقوية الزركونيا: هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا لتقوية المواد. عند إضافة كمية مناسبة من الزركونيا (ZrO2) إلى الألومينا، يمكن تحسين صلابتها بشكل ملحوظ. وينتج تأثير التقوية بشكل أساسي عن آليات مثل تحسين بنية حبيبات الألومينا، وتقوية الزركونيا عن طريق التحول الطوري، وتقوية الشقوق الدقيقة، وتوجيه الشقوق وتفرعها.
٢. تقوية الألياف والشعيرات: الشعيرات عبارة عن بلورات خزفية أحادية ذات نسبة طول إلى قطر عالية، ويبلغ طول أليافها أضعاف طول الشعيرات الخزفية. يمكن إضافة جميعها إلى خزف الألومينا كعناصر تقوية. تزيد إضافة الشعيرات أو الألياف من سطح الكسر، أي أنها توسع قناة انتشار الشقوق. عندما يمتد الشق إلى الألياف (الشعيرات)، يحدث سحب وانفصال وكسر للألياف (الشعيرات)، مما يستهلك طاقة الكسر ويحسن متانة الخزف.
3. تقوية الجسيمات: إضافة جسيمات ذات معامل مرونة عالٍ (مثل كربيد السيليكون، وكربيد التيتانيوم، ونيتريد التيتانيوم، وغيرها) إلى مواد الألومينا يمكن أن يؤدي إلى انحراف الشقوق وتشعبها عند انكسار المادة، مما يستهلك طاقة الانكسار، وبالتالي يحسن المتانة. على الرغم من أن تأثير تقوية الجسيمات ليس بجودة تأثير الألياف والشعيرات، إلا أن خلط المواد الخام بشكل متجانس وتكثيفها بالتلبيد أبسط وأسهل من مركبات الألياف والشعيرات.
4. تقوية الألومينا الذاتية: تُظهر الخزفيات المُحضّرة من مسحوق الألومينا النانوي مرونة فائقة ممتازة عند درجات الحرارة المنخفضة. تُحسّن هذه المادة النانوية شكل وخصائص حدود حبيبات الخزف، مما يزيد من صلابتها.
٥. إدخال الطور الثاني: يُدخل الطور الثاني في بنية سيراميك الألومينا بحيث يملأ حدود حبيبات الألومينا، مما يُسهم في منع انتشار الشقوق وبالتالي تحسين مقاومة الكسر للسيراميك. على سبيل المثال، يُستخدم هذا الأسلوب في الألومينا المُقوّى بالزركونيا.
6. إضافة بلورات بذور الألومينا: يمكن أن تعزز إضافة بلورات بذور الألومينا النمو غير المتجانس لحبيبات البلورات وتشكل حبيبات بلورية متقشرة أو عمودية، تشبه الشعيرات، مما قد يتسبب في انحراف الشقوق، وانفصال الحبيبات، وتقوية وصلات السيراميك.
يمكن استخدام هذه الطرق منفردة أو مجتمعة لتحسين متانة سيراميك الألومينا. ويعتمد الاختيار الأمثل على الأداء المطلوب والتكلفة وظروف التطبيق.سيراميك الألومينا المقوى بـ ZTAيمكن لشركة Chemshun Ceramics المصنعة أن تلبي متطلباتك العالية من حيث المتانة بشكل فعال
تاريخ النشر: 10 مايو 2024