Alumiinioksidikeraamien sitkeyden parantamiseksi on useita päämenetelmiä:
1. Zirkoniumoksidikarkaisu: Tämä on yleisimmin käytetty karkaisumenetelmä. Kun alumiinioksidiin lisätään sopiva määrä zirkoniumoksidia (ZrO2), sen sitkeyttä voidaan parantaa merkittävästi. Karkaisuvaikutus johtuu pääasiassa mekanismeista, kuten alumiinioksidin raematriisin hienonemisesta, zirkoniumoksidin faasimuutoskarkaisusta, mikrohalkeamien karkaisusta sekä halkeamien ohjauksesta ja haarautumisesta.
2. Kuitujen ja viiksien karkaisu: Kuitujen karkaisut ovat keraamisia yksittäiskiteitä, joilla on korkea sivusuhde ja joiden kuidun pituus on useita kertoja pidempi kuin keraamisten viiksien. Niitä voidaan lisätä alumiinioksidikeramiikkaan karkaisulujitteina. Kuitujen tai viiksien lisääminen voi suurentaa murtumapintaa eli lisätä halkeaman etenemiskanavaa. Kun halkeama ulottuu kuituihin (viiksiin), tapahtuu kuitujen (viiksien) irtoamista, irtoamista ja murtumista, mikä kuluttaa murtumisenergiaa ja parantaa keraamien sitkeyttä.
3. Hiukkasten karkaisu: Korkean kimmokertoimen omaavien hiukkasten (kuten SiC:n, TiC:n, TiN:n jne.) lisääminen alumiinioksidimateriaaleihin voi aiheuttaa halkeamien taipumista ja haarautumista materiaalin murtuessa, mikä kuluttaa murtumisenergiaa ja parantaa siten sitkeyttä. Vaikka hiukkasten karkaisuvaikutus ei ole yhtä hyvä kuin kuitujen, raaka-aineiden tasainen sekoittaminen ja sintraustiivistys on yksinkertaisempaa ja helpompaa kuin kuitu- ja viiksikomposiittien.
4. Alumiinioksidin itsekovettuva rakenne: Nanomittakaavan alumiinioksidijauheesta valmistetuilla keraamisilla materiaaleilla on erinomainen superplastisuus matalissa lämpötiloissa. Tämä nanomateriaali voi parantaa keraamisten rakeiden muotoa ja raerajan ominaisuuksia, mikä lisää niiden sitkeyttä.
5. Toisen faasin lisääminen: Lisää toinen faasi alumiinioksidikeraamien matriisiin siten, että se täyttää alumiinioksidin raerajat, mikä on hyödyllistä halkeamien etenemisen estämiseksi ja siten keraamien murtumissitkeyden parantamiseksi. Esimerkiksi zirkoniumoksidilla karkaistussa alumiinioksidissa käytetään tätä menetelmää.
6. Alumiinioksidin siemenkiteiden lisääminen: Alumiinioksidin siemenkiteiden lisääminen voi edistää kiderakeiden anisotrooppista kasvua ja muodostaa hiutaleisia tai pylväsmäisiä kiderakeita, jotka muistuttavat viiksikarvoja, mikä voi aiheuttaa halkeamien taipumista, rakeiden irtoamista ja keraamien liitosten karkaisua.
Näitä menetelmiä voidaan käyttää yksinään tai yhdessä alumiinioksidikeraamien sitkeyden parantamiseksi. Tarkka valinta riippuu vaaditusta suorituskyvystä, kustannuksista ja käyttötilanteista. NytZTA-karkaistu alumiinioksidikeramiikkaChemshun Ceramics -valmistajalta voi tehokkaasti täyttää korkeamman sitkeysvaatimuksesi
Julkaisun aika: 10.5.2024