Berita Industri Seramik Dunia

10 alat bantu sintering untuk menurunkan suhu sintering dan meningkatkan mampatan alumina (al₂o₃) dan zirkonia (zro₂) seramik

2025-08-19

Kejuruteraan Seramik Co., (EC © ™) Laporan:

Dengan lebih dari 20 tahun pengalaman pengeluaran, pasukan teknikal EC telah didedikasikan untuk mengurangkan suhu sintering dan kos pengeluaran alumina (Al₂o₃) dan zirkonia (Zro₂) seramik manakala meningkatkan sifat seperti kekuatan, ketangguhan, dan kekerasan. Sepuluh alat bantu sintering yang dibentangkan dalam artikel ini diiktiraf penyelesaian dari tahun penyelidikan pakar industri. Membina asas ini, EC © ™ telah menjalankan ujian yang luas dan gabungan keperluan pelanggan dengan persekitaran aplikasi praktikal untuk membangunkan penyelesaian yang unik. Sintering AIDS 1-5 adalah untuk seramik alumina, dan 6-10 adalah untuk seramik zirkonia. Atas sebab kerahsiaan, hanya penerangan ringkas yang disediakan:


1. Mgsio (bantuan fasa cecair komposit)

Komposisi:Bantuan Sintering Komposit berasaskan Mgo-Sio (MgO ≈ 1-2% + SiO₂ ≤ 3%)

Mekanisme:Membentuk fasa cecair yang rendah-titik (fasa kaca silikat) pada 1450-1550 ° C, mempromosikan penyusunan semula zarah dan ketekunan, manakala MGO menindas pertumbuhan bijirin yang tidak normal.

Kelebihan Prestasi:

    Suhu osintering dikurangkan kepada di bawah 1500 ° C (murni al₂o₃ memerlukan ≥1600 ° C), mencapai> 99% penyebaran.

    Struktur yang berorientasi meningkatkan kekuatan lentur hingga 400-600 MPa dan meningkatkan rintangan haus.

Aplikasi:Komponen seramik struktur (mis., Alat pemotongan, bola galas), liner tahan haus, substrat pembungkusan elektronik.

Ciri -ciri:Mengimbangi ketegangan dan kekuatan suhu tinggi, mengelakkan kemerosotan rintangan kakisan akibat fasa kaca yang berlebihan.


2. TiO₂ (promoter penyebaran kekisi)

Komposisi:Nano-tio₂ (Anatase, saiz zarah <50 nm)

Mekanisme:Ti⁴⁺ pengganti al³⁺, mewujudkan kekosongan kekisi yang mengaktifkan laluan penyebaran al³ (sintering fasa pepejal dominan), mengurangkan tenaga pengaktifan sintering.

● Kelebihan prestasi:

    Suhu osintering diturunkan sebanyak 100-200 ° C, mempercepatkan penyebaran al'o₃ tulen.

    Penambahbaikan bijirin Osub-Micron meningkatkan kekerasan (HV) sebanyak 15-20% dan meningkatkan rintangan kejutan terma.

● Aplikasi:Seramik alumina telus (tingkap inframerah, tiub lampu natrium tekanan tinggi), komponen struktur suhu tinggi (bahagian-bahagian yang tahan pengoksidaan).

● Ciri -ciri:Tiada fasa kaca yang diperkenalkan, mengekalkan sifat optik atau elektrik yang tinggi.


3. Ylao (pengawal selia sempadan nadir bumi)

● Komposisi:Y₂o₃ + La₂o₃ Komposit Rare Earth Additive (Jumlah tambahan 0.5-2%)

● Mekanisme:Ion nadir bumi memisahkan sempadan bijian, membasuh kekotoran (mis., Na⁺), menghalang penghijrahan sempadan bijian, mempromosikan penyebaran seragam, dan menindas bijirin bijirin.

● Kelebihan prestasi:

    Osuppresses pertumbuhan bijirin yang tidak normal (kesan pinning), dengan pengekalan kekuatan suhu tinggi> 90% (diuji pada 1000 ° C).

    Oincreases Fracture Tanggunan (KIC) hingga 4-5 MPa · m¹/² (fasa tunggal al₂o₃ ≈ 3 mpa · m¹/²).

● Aplikasi:Komponen aeroangkasa suhu tinggi (pembakaran ruang pembakaran), peralatan perindustrian yang tahan lasak dan tahan kakisan (injap, anjing laut pam).

● Ciri -ciri:Meningkatkan perpaduan sempadan bijian, mengimbangi kestabilan suhu tinggi dan kebolehpercayaan mekanikal.


4. Zral (komposit pengukuhan transformasi fasa)

● Komposisi:Zro₂ (T-Zro₂) yang disediakan sebahagiannya tersebar dalam matriks Al₂o₃ (ZTA Ceramic, Zro₂ kandungan 5-15%)

● Mekanisme:Zarah-zarah T-Zro₂ menjalani transformasi fasa yang disebabkan oleh tekanan (T → M), menyerap tenaga dan memesongkan retak untuk menguatkan; Nano-Zro₂ juga menghalang pertumbuhan bijirin al₂o₃.

● Kelebihan prestasi:

    Ketangguhan Ofracture meningkat dengan ketara kepada 8-12 MPa · m¹/² (tulen al₂o₃ ≈ 3 mpa · m¹/²).

    Kekuatan oflexural ≥500 MPa, dengan rintangan impak yang sangat baik.

● Aplikasi:Komponen struktur berprestasi tinggi (abutment implan pergigian, plat perisai balistik), bahagian tahan haus tinggi (galas seramik, media pengisaran).

● Ciri -ciri:Pecah melalui batas prestasi mekanikal tradisional Al₂o₃, menggabungkan kekerasan dengan rintangan penyebaran retak.


5. Camgsio (Bantuan Fasa Cecair Komposit Kos))

● Komposisi:Sistem CAO-MGO-SIO₂ (sistem CMS, penambahan jumlah 3-5%)

● Mekanisme:Membentuk fasa cecair rendah-eutektik pelbagai komponen (<1300 ° C), dengan cepat mengisi liang dengan kecekapan penyebaran yang tinggi.

● Kelebihan prestasi:

    Suhu Osintering dikurangkan kepada ~ 1400 ° C, sesuai untuk aplikasi sensitif kos.

    Odensification> 98%, walaupun kekuatan suhu tinggi sedikit lebih rendah daripada THS-Mgsio kerana lebih banyak fasa kaca.

● Aplikasi:Bahagian tahan haus kos rendah (bushings mekanikal, penggelek seramik perindustrian), bahan binaan (agregat tetulang jubin).

● Ciri -ciri:Mengimbangi kecekapan sintering dan keberkesanan kos, sesuai untuk pengeluaran berskala besar.


6. Y3Z (penstabil utama zirkonia yang stabil Yttria)

● Komposisi:3 mol% zro ₂ (3y-tzp)

● Mekanisme:Y³⁺ larut ke dalam kekisi zro₂, menstabilkan fasa metastable tetragonal (T-Zro₂) pada suhu bilik, dengan transformasi fasa yang disebabkan oleh tekanan (T → M) untuk menguatkan.

● Kelebihan prestasi:

    Ketangguhan Ofracture sehingga 8-10 MPa · m¹/², kekuatan lentur> 1000 MPa.

    Saiz bijirin ocontrollable (struktur nanoscale seragam), biokompatibiliti yang sangat baik.

● Aplikasi:Pemulihan pergigian (mahkota seramik, abutment implan), alat ketepatan (bilah seramik), implan bioperubatan.

● Ciri -ciri:Kekuatan tinggi klasik, sistem zirkonia tinggi, disahkan secara klinikal.


7. YALSI (Bantuan Komposit Fasa Kaca Rendah))

● Komposisi:Bantuan kaca mas (mgo-al₂o₃-sio₂) atau varian Y-mas

● Mekanisme:Membentuk fasa cecair kaca-titik rendah pada 1250-1350 ° C, zarah pembasahan zro₂ untuk menggalakkan penyusunan semula dan penyebaran.

● Kelebihan prestasi:

    Suhu osintering dikurangkan ke bawah 1350 ° C (tradisional 3Y-TZP memerlukan 1500-1600 ° C).

    Odensification> 99%, dengan kemasan permukaan sesuai untuk komponen optik ketepatan.

● Aplikasi:Blok seramik gigi yang cepat-sintering, tingkap optik inframerah (komponen zro₂ telus), bahagian struktur kos rendah (teras injap seramik sanitari).

● Ciri -ciri:Sintering fasa cecair mempercepatkan penyebaran, kitaran proses pemendekan dan mengurangkan penggunaan tenaga.


8. SCZR (sistem suhu ultra tinggi scandium)

Komposisi:ZRO ₂ (SCSZ, SCSZ, tambahan 5-15 mol%)

Mekanisme:Keserasian tinggi radius sc³ dengan Zr-ZR membolehkan penyelesaian pepejal, membentuk fasa padu yang stabil (C-Zro₂) atau ultrafine T-Zro₂, menghalang kemerosotan transformasi fasa.

Kelebihan Prestasi:

    Pengekalan kekuatan suhu ohigh> 95% (diuji pada 1200 ° C), kekerasan (HV) ≥1200.

    Ketangguhan Ofracture 6-8 MPa · m¹/², rintangan kejutan haba yang sangat baik (ΔT 800 ° C berbasikal).

ApplIcations:Salutan penghalang terma untuk enjin aero, elektrolit sel bahan api oksida pepejal (SOFC), anjing laut yang melampau.

Ciri -ciri:Kestabilan suhu tinggi dan kebolehpercayaan struktur, walaupun mahal (SC adalah logam yang jarang berlaku).


9. CEZR (sistem anti-pengoksidaan yang stabil CERIA)

Komposisi:ZRO ₂ (CE-TZP, CE⁴⁺ tambahan 8-12 mol%)

Mekanisme:CE⁴⁺/CE³⁺ Switching Valence Memurnikan kekosongan oksigen, menghalang kemerosotan oksidatif; Penstabilan fasa tetragonal meningkatkan ketangguhan.

Kelebihan Prestasi:

    Rintangan pengoksidaan Oexcellent (CE³⁺ mengurangkan kemerosotan kekisi).

    Kekonduksian suhu tinggi (penghijrahan ion oksigen yang dipertingkatkan), ketangguhan patah 5-7 MPa · m¹/².

Aplikasi:Substrat pembersih ekzos automotif, reaktor pemangkin suhu tinggi, komponen sensor elektronik.

Ciri -ciri:Composite fungsian mengimbangi sifat mekanik dan ketahanan alam sekitar (mis., Pengoksidaan, keadaan elektrokimia).


10. ZRSIC (Whisker/Nanotube Synergistic Ejen Tegar)

Komposisi:Nanotube sic atau whiskers (tambahan 3-10%) disusun dengan matriks zro₂

Mekanisme:SIC bala bantuan jambatan retak, menghilangkan tenaga melalui pull-out; Pada masa yang sama menghalang zro₂ bijirin kasar dan meningkatkan kekonduksian terma.

Kelebihan Prestasi: Obreakthrough fraktur ketahanan 12-15 MPa · m¹/² (tradisional zro₂ ≈ 8 mpa · m¹/²).

    Obreakthrough fraktur ketahanan 12-15 MPa · m¹/² (tradisional zro₂ ≈ 8 mpa · m¹/²).

    Rintangan kejutan terma yang lebih tinggi (peningkatan kekonduksian terma, tekanan haba yang dikurangkan).

Aplikasi:Komponen berbasikal suhu yang melampau (pelapik ruang pembakaran aero-enjin), peralatan tahan haus yang tinggi (perlombongan penghancur penghancur).

Ciri -ciri:Mekanisme tetulang pelbagai skala, mengatasi kesesakan prestasi bahan tunggal.




Kenyataan: Artikel/berita/video adalah dari Internet atau, dibuat oleh perisian AI. Cetakan laman web kami untuk tujuan perkongsian. Hak cipta artikel/berita/video dicetak semula milik pengarang asal atau akaun rasmi asal. Sekiranya terdapat sebarang pelanggaran yang terlibat, sila maklumkan kepada kami pada waktunya, dan kami akan mengesahkan dan memadamkannya.


+86-15993701193hj@engineeringceramic.com
X
Privacy Policy
Reject Accept