Wat is de ynfloed fan seldsume ierdeoksiden yn keramyske coatings?

Keramyk, metalen materialen en polymearmaterialen wurde neamd as de trije wichtichste fêste materialen. Keramyk hat in protte poerbêste eigenskippen, lykas hege temperatuerresistinsje, korrosjeresistinsje, wearresistinsje, ensfh., om't de atoombiningmodus fan keramyk ionyske bining, kovalente bining of mingde ion-kovalente bining mei hege biningenerzjy is. Keramyske coating kin it uterlik, de struktuer en de prestaasjes fan it bûtenste oerflak fan it substraat feroarje, Coating-substraatkomposit wurdt foarkar jûn foar syn nije prestaasjes. It kin de orizjinele skaaimerken fan it substraat organysk kombinearje mei de skaaimerken fan hege temperatuerresistinsje, hege wearresistinsje en hege korrosjeresistinsje fan keramyske materialen, en de wiidweidige foardielen fan 'e twa soarten materialen folslein benutte, sadat it in soad brûkt wurdt yn 'e loftfeart, loftfeart, nasjonale definsje, gemyske yndustry en oare yndustryen.

Seldsume ierde wurdt de "skathûs" fan nije materialen neamd, fanwegen syn unike 4f ​​elektroanyske struktuer en fysike en gemyske eigenskippen. Suvere seldsume ierdemetalen wurde lykwols selden direkt brûkt yn ûndersyk, en seldsume ierdeferbiningen wurde meast brûkt. De meast foarkommende ferbiningen binne CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS en seldsume ierde ferrosilisium. Dizze seldsume ierdeferbiningen kinne de struktuer en eigenskippen fan keramyske materialen en keramyske coatings ferbetterje.

Tapassing fan seldsume ierdeoxiden yn keramyske materialen

It tafoegjen fan seldsume ierde-eleminten as stabilisatoren en sinterhulpmiddels oan ferskate keramyk kin de sintertemperatuer ferminderje, de sterkte en taaiens fan guon strukturele keramyk ferbetterje, en sa de produksjekosten ferminderje. Tagelyk spylje seldsume ierde-eleminten ek in heul wichtige rol yn healgeleidergassensors, mikrogolfmedia, piëzoelektryske keramyk en oare funksjonele keramyk. It ûndersyk fûn dat it tafoegjen fan twa of mear seldsume ierde-oksiden oan aluminiumoxide-keramyk better is as it tafoegjen fan ien seldsume ierde-okside oan aluminiumoxide-keramyk. Nei optimalisaasjetest hat Y2O3 + CeO2 it bêste effekt. As 0,2% Y2O3 + 0,2% CeO2 tafoege wurdt by 1490 ℃, kin de relative tichtheid fan sintere samples 96,2% berikke, wat de tichtheid fan samples mei elk seldsume ierde-okside Y2O3 of CeO2 allinich oertreft.

It effekt fan La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3 by it befoarderjen fan sinterjen is better as dat fan it tafoegjen fan allinich La2O3, en de wearbestindigens is dúdlik ferbettere. It lit ek sjen dat it mingen fan twa seldsume ierdeoxiden gjin ienfâldige tafoeging is, mar dat der in ynteraksje tusken is, wat foardieliger is foar it sinterjen en ferbetterjen fan prestaasjes fan aluminiumoxidekeramyk, mar it prinsipe moat noch bestudearre wurde.

Derneist is fûn dat de tafoeging fan mingde seldsume ierdemetaaloxiden as sinter-AIDS de migraasje fan materialen kin ferbetterje, it sinterjen fan MgO-keramyk befoarderje en de tichtheid ferbetterje. As it gehalte oan mingd metaaloxide lykwols mear as 15% is, nimt de relative tichtheid ôf en nimt de iepen porositeit ta.

Twadde, de ynfloed fan seldsume ierdeoxiden op 'e eigenskippen fan keramyske coatings

Besteand ûndersyk lit sjen dat seldsume ierde-eleminten de korrelgrutte kinne ferfine, de tichtheid ferheegje, de mikrostruktuer ferbetterje en de ynterface suverje. It spilet in unike rol yn it ferbetterjen fan 'e sterkte, taaiheid, hurdens, wearbestindigens en korrosjebestriding fan keramyske coatings, wat de prestaasjes fan keramyske coatings oant in bepaalde mjitte ferbetteret en it tapassingsgebiet fan keramyske coatings ferbreedt.

1

Ferbettering fan meganyske eigenskippen fan keramyske coatings troch seldsume ierdeoxiden

Seldsume ierdeoxiden kinne de hurdens, bûgsterkte en treksterkte fan keramyske coatings signifikant ferbetterje. De eksperimintele resultaten litte sjen dat de treksterkte fan 'e coating effektyf ferbettere wurde kin troch Lao_2 as tafoeging te brûken yn Al2O3+3% TiO_2 materiaal, en de treksterkte kin 27.36MPa berikke as de hoemannichte Lao_2 6.0% is. Troch CeO2 ta te foegjen mei in massafraksje fan 3.0% en 6.0% oan Cr2O3 materiaal, leit de treksterkte fan 'e coating tusken 18~25MPa, wat grutter is as de orizjinele 12~16MPa. As it CeO2-gehalte lykwols 9.0% is, nimt de treksterkte ôf nei 12~15MPa.

2

Ferbettering fan termyske skokbestindigens fan keramyske coating troch seldsume ierde

De test foar termyske skokbestriding is in wichtige test om de kwalitatyf de bondingsterkte tusken coating en substraat en de oerienkomst fan 'e termyske útwreidingskoëffisjint tusken coating en substraat te reflektearjen. It reflektearret direkt it fermogen fan 'e coating om peeling te wjerstean as de temperatuer ôfwikseljend feroaret tidens gebrûk, en reflektearret ek it fermogen fan 'e coating om meganyske skokwurgens te wjerstean en it bondingfermogen mei it substraat fan 'e sydkant. Dêrom is it ek de kaaifaktor om de kwaliteit fan keramyske coating te beoardieljen.

It ûndersyk lit sjen dat de tafoeging fan 3.0% CeO2 de porositeit en poargrutte yn 'e coating kin ferminderje, en de spanningskonsintraasje oan 'e râne fan poaren kin ferminderje, wêrtroch't de termyske skokbestindigens fan 'e Cr2O3-coating ferbetteret. De porositeit fan 'e Al2O3 keramyske coating naam lykwols ôf, en de bondingsterkte en termyske skoklibbensduur fan 'e coating naam dúdlik ta nei it tafoegjen fan LaO2. As de tafoege hoemannichte LaO2 6% (massafraksje) is, is de termyske skokbestindigens fan 'e coating it bêste, en de termyske skoklibbensduur kin 218 kear berikke, wylst de termyske skoklibbensduur fan 'e coating sûnder LaO2 mar 163 kear is.

3

Seldsame ierdeoxiden beynfloedzje de wearbestindigens fan coatings

De seldsume ierde-oksiden dy't brûkt wurde om de wearbestindigens fan keramyske coatings te ferbetterjen binne meast CeO2 en La2O3. Harren hexagonale laachstruktuer kin in goede smeerfunksje sjen litte en stabile gemyske eigenskippen behâlde by hege temperatuer, wat de wearbestindigens effektyf ferbetterje kin en de wriuwingskoëffisjint ferminderje kin.

It ûndersyk lit sjen dat de wriuwingskoëffisjint fan 'e coating mei de juste hoemannichte CeO2 lyts en stabyl is. Der is rapportearre dat it tafoegjen fan La2O3 oan plasma-spuite nikkel-basearre cermetcoating fansels de wriuwingwearde en de wriuwingskoëffisjint fan 'e coating ferminderje kin, en de wriuwingskoëffisjint is stabyl mei lytse fluktuaasjes. It slijtoerflak fan 'e bekledingslaach sûnder seldsume ierde toant serieuze adhesion en brosse breuk en ôfspjalting. De coating dy't seldsume ierde befettet, toant lykwols swakke adhesion op it fersliten oerflak, en d'r binne gjin tekens fan brosse ôfspjalting oer in grut gebiet. De mikrostruktuer fan 'e mei seldsume ierde dope coating is tichter en kompakter, en de poaren wurde fermindere, wat de gemiddelde wriuwingkrêft dy't droegen wurdt troch mikroskopyske dieltsjes ferminderet en wriuwing en slijtage ferminderet. Doping fan seldsume ierde kin ek de kristalflakôfstân fan cermets fergrutsje. It liedt ta de feroaring fan 'e ynteraksjekrêft tusken de twa kristalflakken en ferminderet de wriuwingskoëffisjint.

Gearfetting:

Hoewol seldsume ierde-oksiden grutte prestaasjes hawwe helle yn 'e tapassing fan keramyske materialen en coatings, dy't de mikrostruktuer en meganyske eigenskippen fan keramyske materialen en coatings effektyf kinne ferbetterje, binne d'r noch in protte ûnbekende eigenskippen, foaral yn it ferminderjen fan wriuwing en slijtage. Hoe't de sterkte en slijtvastheid fan materialen gearwurkje kinne mei har smeereigenskippen is in wichtige rjochting wurden dy't it wurdich is om te besprekken op it mêd fan tribology.

Tel: +86-21-20970332E-post：info@shxlchem.com