Avec plus de 20 ans d'expérience en production, l'équipe technique de la CE s'est consacrée à la réduction de la température de frittage et des coûts de production de la céramique en alumine (al₂o₃) et en zircone (zro₂) tout en améliorant considérablement les propriétés telles que la force, la ténacité et la dureté. Les dix aides à frittage présentées dans cet article sont des solutions reconnues des années de recherche d'experts de l'industrie. S'appuyant sur cette fondation, EC © ™ a effectué des tests approfondis et combiné les exigences des clients avec des environnements d'application pratiques pour développer des solutions uniques. Les aides au frittage 1 à 5 sont destinées à la céramique d'alumine et 6 à 10 sont destinées à la céramique en zircone. Pour des raisons de confidentialité, seules de brèves descriptions sont fournies:
●Composition:Aide à frittage composite à base de mgo-sio₂ (MgO ≈ 1–2% + Sio₂ ≤ 3%)
●Mécanisme:Forme une phase liquide à faible point de fusion (phase de verre de silicate) à 1450–1550 ° C, favorisant le réarrangement et la densification des particules, tandis que le MGO supprime une croissance anormale des grains.
●Avantages de performance:
La température de l'osination réduite à moins de 1500 ° C (al₂o₃ pur nécessite ≥1600 ° C), atteignant> 99% de densification.
La structure à grains d'Onine améliore la résistance à la flexion à 400 à 600 MPa et améliore la résistance à l'usure.
●ApplIcations:Composants en céramique structurelle (par exemple, outils de coupe, balles de roulement), revêtements résistants à l'usure, substrats d'emballage électronique.
●Caractéristiques:Balances de la densification et résistance à haute température, en évitant la dégradation de la résistance à la corrosion due à une phase de verre excessive.
●Composition:Nano-tio₂ (anatase, taille des particules <50 nm)
●Mécanisme:Ti⁴⁺ substitue Al³⁺, créant des lacunes de réseau qui activent les voies de diffusion al³⁺ (dominant de frittage en phase solide), réduisant l'énergie d'activation de frittage.
● Avantages de performance:
Température de l'osination abaissée de 100 à 200 ° C, accélérant la densification de l'al₂o₃ pur.
Le raffinement des grains OSUB-micron augmente la dureté (HV) de 15 à 20% et améliore la résistance aux chocs thermiques.
● ApplIcations:Céramique d'alumine transparente (fenêtres infrarouges, tubes de lampe de sodium à haute pression), composants structurels à haute température (parties résistantes à l'oxydation).
● Caractéristiques:Aucune phase de verre introduite, en maintenant les propriétés optiques ou électriques de haute pureté.
● Composition:Y₂o₃ + La₂o₃ Composite Rare Earth Additive (ajout total 0,5 à 2%)
● Mécanisme:Les ions de terres rares se séparent aux joints de grains, les impuretés purifiant (par exemple, Na⁺), inhibant la migration des frontières des grains, favorisant la densification uniforme et supprimant le grossissement des grains.
● Avantages de performance:
Osuppress Croissance anormale des grains (effet d'épingle), avec rétention de résistance à haute température> 90% (testé à 1000 ° C).
Oncreding Fracture Forness (KIC) à 4–5 MPa · M¹ / ² (Al₂o₃ ≈ ≈ 3 MPa ≈ 3 MPa · / ²).
● ApplIcations:Composants aérospatiaux à haute température (revêtements de chambre de combustion), équipement industriel résistant à l'usure et à la corrosion (vannes, joints de pompe).
● Caractéristiques:Améliore la cohésion des limites des grains, équilibrant la stabilité à haute température et la fiabilité mécanique.
● Composition:Zro₂ zro₂ (t-zro₂) partiellement stabilisé dispersé dans une matrice al₂o₃ (céramique ZTA, teneur en zro₂ 5 à 15%)
● Mécanisme:Les particules de T-zro₂ subissent une transformation de phase induite par le stress (t → m), absorbant l'énergie et déviant les fissures pour le durcissement; Le nano-zro₂ inhibe également la croissance des grains.
● Avantages de performance:
La ténacité de l'Ofracture a considérablement augmenté à 8–12 MPa · M¹ / ² (pur al₂o₃ ≈ 3 MPa · M¹ / ²).
Force d'officalité ≥ 500 MPa, avec une excellente résistance à l'impact.
● ApplIcations:Composants structurels à haute performance (piliers d'implants dentaires, plaques d'armure balistique), parties résistantes à l'usure à haute charge (roulements en céramique, support de broyage).
● Caractéristiques:Perce les limites de performance mécanique de l'al₂o₃ traditionnel, combinant la dureté avec résistance à la propagation des fissures.
● Composition:Système Cao-Mgo-Sio₂ (système CMS, ajout total 3 à 5%)
● Mécanisme:Forme une phase liquide à faible teneur en composants à faible teneur en Eutectique (<1300 ° C), remplissant rapidement les pores à haute densification.
● Avantages de performance:
La température de l'osination réduite à ~ 1400 ° C, idéale pour les applications sensibles aux coûts.
Odensification> 98%, bien que la résistance à haute température soit légèrement inférieure à celle du THS-MGSIO en raison de plus de phase de verre.
● ApplIcations:Pièces résistantes à l'usure à faible coût (bagues mécaniques, rouleaux en céramique industrielle), matériaux de construction (agrégats d'armature de carreaux).
● Caractéristiques:Boldages Efficacité et rentabilité des soldats, adaptés à la production à grande échelle.
● Composition:3% de mol
● Mécanisme:Y³⁺ se dissout dans le réseau zro₂, stabilisant la phase métastable tétragonale (t-zro₂) à température ambiante, avec une transformation de phase induite par le stress (T → M) pour le durcissement.
● Avantages de performance:
OFFRACTURE DIFFICATION jusqu'à 8–10 MPa · M¹ / ², résistance à la flexion> 1000 MPa.
Taille des grains ocontrôle (structure uniforme à l'échelle nanométrique), excellente biocompatibilité.
● ApplIcations:Restaurations dentaires (couronnes entiramiques, piliers d'implants), outils de précision (pales en céramique), implants biomédicaux.
● Caractéristiques:Système classique de zircone à haute résistance à haute résistance, validé cliniquement.
● Composition:Aide en verre Mas (variante Mgo-al₂o₃-sio₂) ou y-mas
● Mécanisme:Forme une phase liquide en verre à faible point de fusion à 1250–1350 ° C, mouiller les particules de zro₂ pour favoriser le réarrangement et la densification.
● Avantages de performance:
La température de l'osination réduite à moins de 1350 ° C (3Y-TZP traditionnel nécessite 1500–1600 ° C).
Odensification> 99%, avec finition de surface adaptée aux composants optiques de précision.
● ApplIcations:Blocs en céramique dentaire à pépins rapides, fenêtres optiques infrarouges (composants zro₂ transparents), pièces structurelles à faible coût (noyaux de valve en céramique sanitaire).
● Caractéristiques:Le frittage en phase liquide accélère la densification, le raccourcissement des cycles de processus et la réduction de la consommation d'énergie.
●Composition:Zro₂ stabilisé SC₂o₃ (SCSZ, SC³⁺ ADDER 5–15 Mol%)
●Mécanisme:Une compatibilité élevée du rayon de Sc³⁺ avec Zr⁴⁺ permet une solution solide, formant une phase cubique stable (c-zro₂) ou un t-zro₂ ultrafine, inhibant la dégradation de la transformation de phase.
●Avantages de performance:
Rétention de résistance à la température de l'hiigh> 95% (testée à 1200 ° C), dureté (HV) ≥1200.
OFFRACTURE NORESSE 6–8 MPa · M¹ / ², excellente résistance aux chocs thermiques (cyclisme ΔT 800 ° C).
●ApplIcations:Revêtements de barrière thermique pour moteurs aérodynamiques, électrolytes de pile à combustible à oxyde solide (SOFC), joints de l'environnement extrême.
●Caractéristiques:Stabilité supérieure à haute température et fiabilité structurelle, bien que coûteuse (SC est un métal rare).
●Composition:Zro₂ stabilisé par les CEO (CE-TZP, CE⁴⁺ ADDAT 8-12 MOL%)
●Mécanisme:La commutation de valence CE⁴⁺ / CE³⁺ purifie les lacunes d'oxygène, inhibant la dégradation oxydative; La stabilisation de la phase tétragonale améliore la ténacité.
●Avantages de performance:
Résistance à l'oxydation oexcellente (Ce³⁺ réduit la dégradation du réseau).
Conductivité à haute température à haute température (migration améliorée des ions d'oxygène), ténacité de fracture 5–7 MPa · M¹ / ².
●ApplIcations:Substrats de purificateurs d'échappement automobiles, réacteurs catalytiques à haute température, composants de capteurs électroniques.
●Caractéristiques:Équilibrage des composites fonctionnels Propriétés mécaniques et durabilité environnementale (par exemple, oxydation, conditions électrochimiques).
●Composition:Nanotubes ou moustaches SIC (ajout 3 à 10%) composées avec une matrice Zro₂
●Mécanisme:Les renforts du sic pont les pointes de fissure, la dissipation de l'énergie via le retrait; inhiber simultanément le grossissement des grains zro₂ et améliorer la conductivité thermique.
●Avantages de performance: Obreakhrough Fracture Dustness of 12–15 MPa · M¹ / ² (Zro₂ ≈ 8 MPa · M¹ / ²).
Obreakhrough Fracture Dustness of 12–15 MPa · M¹ / ² (Zro₂ ≈ 8 MPa · M¹ / ²).
Résistance thermique améliorée par ossignification (augmentation de la conductivité thermique, réduction de la contrainte thermique).
●ApplIcations:Composants de cyclisme à température extrême (doublures de chambre de combustion aérodynamique), équipement résistant à l'usure à fort impact (revêtements de marteau de concasseur minier).
●Caractéristiques:Mécanisme de renforcement à plusieurs échelles, surmontant les goulots d'étranglement de performance de matériaux uniques.
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