सिरेमिक कोटिंग्स मा दुर्लभ पृथ्वी अक्साइड को प्रभाव के हो?

सिरेमिक, धातु सामग्री र बहुलक सामग्री तीन प्रमुख ठोस सामग्रीको रूपमा सूचीबद्ध छन्। सिरेमिकमा धेरै उत्कृष्ट गुणहरू छन्, जस्तै उच्च तापक्रम प्रतिरोध, जंग प्रतिरोध, पहिरन प्रतिरोध, इत्यादि, किनभने सिरेमिकको परमाणु बन्धन मोड आयनिक बन्ड, सहसंयोजक बन्ड वा उच्च बन्ड ऊर्जाको साथ मिश्रित आयन-सहयोगी बन्ड हो। सिरेमिक कोटिंगले सब्सट्रेटको बाहिरी सतहको उपस्थिति, संरचना र प्रदर्शन परिवर्तन गर्न सक्छ, कोटिंग-सब्सट्रेट कम्पोजिट यसको नयाँ प्रदर्शनको लागि मनपर्छ। यसले जैविक रूपमा सब्सट्रेटको मूल विशेषताहरूलाई उच्च तापमान प्रतिरोध, उच्च पहिरन प्रतिरोध र सिरेमिक सामग्रीको उच्च जंग प्रतिरोधको विशेषताहरूसँग संयोजन गर्न सक्छ, र दुई प्रकारका सामग्रीहरूको व्यापक फाइदाहरूमा पूर्ण खेल दिन सक्छ, त्यसैले यो एयरोस्पेसमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। , उड्डयन, राष्ट्रिय रक्षा, रासायनिक उद्योग र अन्य उद्योगहरू।

दुर्लभ पृथ्वीलाई नयाँ सामग्रीको "खजाना घर" भनिन्छ, यसको अद्वितीय 4f इलेक्ट्रोनिक संरचना र भौतिक र रासायनिक गुणहरूको कारण। यद्यपि, शुद्ध दुर्लभ पृथ्वी धातुहरू विरलै अनुसन्धानमा प्रत्यक्ष रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र दुर्लभ पृथ्वी यौगिकहरू प्रायः प्रयोग गरिन्छ। सबैभन्दा सामान्य यौगिकहरू CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS र दुर्लभ पृथ्वी फेरोसिलिकन हुन्। यी दुर्लभ पृथ्वी यौगिकहरूले सिरेमिक सामग्री र सिरेमिक कोटिंग्सको संरचना र गुणहरू सुधार गर्न सक्छन्।

सिरेमिक सामग्रीमा दुर्लभ अर्थ अक्साइडको प्रयोग

स्टेबिलाइजरको रूपमा दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू थप्दा र विभिन्न सिरेमिकहरूमा एड्सलाई सिन्टेरिङ गर्नाले सिन्टेरिङको तापक्रम घटाउन सक्छ, केही संरचनात्मक सिरेमिकहरूको बल र कठोरता सुधार गर्न सक्छ, र यसरी उत्पादन लागत घटाउन सक्छ। एकै समयमा, दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूले सेमीकन्डक्टर ग्याँस सेन्सरहरू, माइक्रोवेभ मिडिया, पिजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक र अन्य कार्यात्मक सिरेमिकहरूमा पनि महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। अनुसन्धानले पत्ता लगायो कि, एल्युमिना सिरेमिकमा दुई वा दुई भन्दा बढी दुर्लभ अर्थ अक्साइडहरू सँगै जोड्नु एल्युमिना सिरेमिकमा एकल दुर्लभ अर्थ अक्साइड थप्नु भन्दा राम्रो हुन्छ। अनुकूलन परीक्षण पछि, Y2O3+CeO2 को उत्कृष्ट प्रभाव छ। जब 0.2%Y2O3+0.2%CeO2 1490℃ मा थपिन्छ, sintered नमूनाहरूको सापेक्ष घनत्व 96.2% पुग्न सक्छ, जुन कुनै पनि दुर्लभ अर्थ अक्साइड Y2O3 वा CeO2 एक्लै भएको नमूनाहरूको घनत्व भन्दा बढी हुन्छ।

La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3 को प्रभाव sintering को प्रवर्द्धनमा La2O3 मात्र थप्नु भन्दा राम्रो छ, र पहिरन प्रतिरोध स्पष्ट रूपमा सुधारिएको छ। यसले यो पनि देखाउँछ कि दुई दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडहरूको मिश्रण एक साधारण थप होइन, तर तिनीहरू बीचको अन्तरक्रिया छ, जुन एल्युमिना सिरेमिकको सिन्टरिङ र प्रदर्शन सुधारको लागि बढी लाभदायक छ, तर सिद्धान्त अध्ययन गर्न बाँकी छ।

थप रूपमा, यो पाइन्छ कि मिश्रित दुर्लभ अर्थ मेटल अक्साइडहरू सिन्टरिंग एड्सको रूपमा थप्दा सामग्रीको स्थानान्तरणमा सुधार गर्न सक्छ, MgO सिरेमिकको sintering प्रवर्द्धन गर्न र घनत्व सुधार गर्न सक्छ। यद्यपि, जब मिश्रित धातु अक्साइडको सामग्री 15% भन्दा बढी हुन्छ, सापेक्ष घनत्व घट्छ र खुला छिद्र बढ्छ।

दोस्रो, सिरेमिक कोटिंग्स को गुण मा दुर्लभ पृथ्वी अक्साइड को प्रभाव

अवस्थित अनुसन्धानले देखाउँछ कि दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूले अन्नको आकारलाई परिष्कृत गर्न, घनत्व बढाउन, माइक्रोस्ट्रक्चर सुधार गर्न र इन्टरफेसलाई शुद्ध गर्न सक्छ। यसले सिरेमिक कोटिंग्सको बल, कठोरता, कठोरता, पहिरन प्रतिरोध र जंग प्रतिरोध सुधार गर्न एक अद्वितीय भूमिका खेल्छ, जसले सिरेमिक कोटिंग्सको प्रदर्शनलाई निश्चित हदसम्म सुधार गर्दछ र सिरेमिक कोटिंग्सको आवेदन दायरा फराकिलो बनाउँछ।

1

दुर्लभ पृथ्वी अक्साइड द्वारा सिरेमिक कोटिंग्स को मेकानिकल गुण को सुधार

दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडहरूले सिरेमिक कोटिंग्सको कठोरता, झुकाउने बल र तन्य बन्धन बललाई उल्लेखनीय रूपमा सुधार गर्न सक्छ। प्रयोगात्मक नतिजाहरूले देखाउँछन् कि कोटिंगको तन्य शक्तिलाई प्रभावकारी रूपमा लाओ _ 2 लाई Al2O3+3% TiO _ 2 सामग्रीमा additive को रूपमा प्रयोग गरेर सुधार गर्न सकिन्छ, र Lao _ 2 को मात्रा 6.0 हुँदा तन्य बन्धन बल 27.36MPa पुग्न सक्छ। %। Cr2O3 सामग्रीमा 3.0% र 6.0% को द्रव्यमान अंशको साथ CeO2 थप्दा, कोटिंगको तन्य बन्धन बल 18~25MPa को बीचमा हुन्छ, जुन मूल 12~16MPa भन्दा ठूलो हुन्छ यद्यपि, जब CeO2 को सामग्री 9.0% हुन्छ, तन्य बन्ड बल 12 ~ 15MPa मा घट्छ।

2

दुर्लभ पृथ्वी द्वारा सिरेमिक कोटिंग को थर्मल झटका प्रतिरोध को सुधार

थर्मल झटका प्रतिरोध परीक्षण कोटिंग र सब्सट्रेट बीचको बन्धन बल र कोटिंग र सब्सट्रेट बीचको थर्मल विस्तार गुणांकको मिलानलाई गुणात्मक रूपमा प्रतिबिम्बित गर्न महत्त्वपूर्ण परीक्षण हो। यसले प्रयोगको क्रममा एकान्तर रूपमा तापमान परिवर्तन हुँदा पिलिंग प्रतिरोध गर्ने कोटिंगको क्षमतालाई प्रत्यक्ष रूपमा प्रतिबिम्बित गर्दछ, र मेकानिकल झटका थकान र छेउबाट सब्सट्रेटसँग बन्धन क्षमताको प्रतिरोध गर्न कोटिंगको क्षमतालाई पनि प्रतिबिम्बित गर्दछ। त्यसैले, यो निर्णय गर्ने मुख्य कारक पनि हो। सिरेमिक कोटिंग को गुणस्तर।

अनुसन्धानले देखाउँछ कि 3.0% CeO2 को थप्दा कोटिंगमा पोरोसिटी र छिद्र आकार घटाउन सक्छ, र छिद्रहरूको किनारमा तनाव एकाग्रता कम गर्न सक्छ, यसरी Cr2O3 कोटिंगको थर्मल झटका प्रतिरोधमा सुधार हुन्छ। जे होस्, Al2O3 सिरेमिक कोटिंगको पोरोसिटी घट्यो, र LaO2 थपेपछि कोटिंगको बन्डिङ बल र थर्मल झटका विफलताको जीवन स्पष्ट रूपमा बढ्यो। जब LaO2 को थप मात्रा 6% (द्रव्यमान अंश) हुन्छ, कोटिंगको थर्मल झटका प्रतिरोध उत्तम हुन्छ, र थर्मल झटका विफलता जीवन 218 पटक पुग्न सक्छ, जबकि LaO2 बिना कोटिंगको थर्मल झटका विफलता जीवन मात्र 163 हो। पटक।

3

दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडले कोटिंग्सको पहिरन प्रतिरोधलाई असर गर्छ

सिरेमिक कोटिंग्सको पहिरन प्रतिरोध सुधार गर्न प्रयोग गरिने दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडहरू प्रायः CeO2 र La2O3 हुन्। तिनीहरूको हेक्सागोनल स्तरित संरचनाले राम्रो स्नेहन प्रकार्य देखाउन सक्छ र उच्च तापमानमा स्थिर रासायनिक गुणहरू कायम राख्न सक्छ, जसले प्रभावकारी रूपमा पहिरन प्रतिरोधलाई सुधार गर्न र घर्षण गुणांक कम गर्न सक्छ।

अनुसन्धानले CeO2 को उचित मात्रा भएको कोटिंगको घर्षण गुणांक सानो र स्थिर रहेको देखाउँछ। यो रिपोर्ट गरिएको छ कि प्लाज्मा स्प्रे गरिएको निकल-आधारित सेर्मेट कोटिंगमा La2O3 थप्दा स्पष्ट रूपमा घर्षण वेयर र कोटिंगको घर्षण गुणांक कम गर्न सक्छ, र घर्षण गुणांक थोरै उतार-चढ़ाव संग स्थिर छ। दुर्लभ पृथ्वी बिना क्लेडिंग तहको पहिरन सतहले गम्भीर आसंजन र भंगुर भाँचिएको र स्प्यालिंग देखाउँदछ, यद्यपि, दुर्लभ पृथ्वी भएको कोटिंगले थिचिएको सतहमा कमजोर आसंजन देखाउँदछ, र ठूलो क्षेत्र भंगुर स्प्यालिंगको कुनै संकेत छैन। दुर्लभ अर्थ-डोपेड कोटिंगको माइक्रोस्ट्रक्चर सघन र अधिक कम्प्याक्ट छ, र छिद्रहरू कम हुन्छन्, जसले माइक्रोस्कोपिक कणहरूद्वारा निहित औसत घर्षण बललाई कम गर्छ र घर्षण कम गर्दछ र डोपिङ दुर्लभ पृथ्वीले cermets को क्रिस्टल समतल दूरी पनि बढाउन सक्छ, यसले नेतृत्व गर्दछ। दुई क्रिस्टल अनुहारहरू बीचको अन्तरक्रिया बलको परिवर्तनमा र घर्षण गुणांक घटाउँछ।

सारांश:

यद्यपि दुर्लभ पृथ्वी अक्साइडहरूले सिरेमिक सामग्री र कोटिंग्सको प्रयोगमा ठूलो उपलब्धिहरू हासिल गरेको छ, जसले सिरेमिक सामग्री र कोटिंग्सको माइक्रोस्ट्रक्चर र मेकानिकल गुणहरूलाई प्रभावकारी रूपमा सुधार गर्न सक्छ, त्यहाँ अझै पनि धेरै अज्ञात गुणहरू छन्, विशेष गरी घर्षण र पहिरन कम गर्नमा। सामग्रीको शक्ति र पहिरन प्रतिरोध तिनीहरूको स्नेहन गुणहरूको साथ सहयोग ट्राइबोलोजीको क्षेत्रमा छलफलको योग्य एक महत्त्वपूर्ण दिशा भएको छ।

टेलिफोन: +86-21-20970332इमेल:info@shxlchem.com