რა გავლენას ახდენს იშვიათი დედამიწის ოქსიდები კერამიკულ საიზოლაციო მასალებში?

კერამიკა, ლითონის მასალები და პოლიმერული მასალები ჩამოთვლილია, როგორც სამი ძირითადი მყარი მასალა. კერამიკას აქვს მრავალი შესანიშნავი თვისება, მაგალითად, მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობა, კოროზიის წინააღმდეგობა, აცვიათ წინააღმდეგობა და ა.შ. კერამიკულ საფარს შეუძლია შეცვალოს სუბსტრატის გარე ზედაპირის გარეგნობა, სტრუქტურა და შესრულება, საფარი-სუბსტრატული კომპოზიტური ხელსაყრელია მისი ახალი შესრულებისთვის. მას შეუძლია ორგანულად დააკავშიროს სუბსტრატის ორიგინალური მახასიათებლები მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობის, მაღალი აცვიათ წინააღმდეგობის და მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობის მახასიათებლებთან, და სრულად ითამაშოს ორი სახის მასალების ყოვლისმომცველი უპირატესობები, ამიტომ იგი ფართოდ გამოიყენება კოსმოსში, საავიაციო, ეროვნული თავდაცვის, ქიმიური ინდუსტრიის და სხვა ინდუსტრიებში.

იშვიათ დედამიწას ეწოდება ახალი მასალების "საგანძურის სახლი", მისი უნიკალური 4F ელექტრონული სტრუქტურისა და ფიზიკური და ქიმიური თვისებების გამო. ამასთან, დედამიწის სუფთა იშვიათი ლითონები იშვიათად გამოიყენება უშუალოდ კვლევაში, ხოლო დედამიწის იშვიათი ნაერთები ძირითადად გამოიყენება. ყველაზე გავრცელებული ნაერთებია CEO2, LA2O3, Y2O3, LAF3, CEF, CES და იშვიათი დედამიწის Ferrosilicon. ამ იშვიათ დედამიწის ნაერთებს შეუძლიათ გააუმჯობესონ კერამიკული მასალებისა და კერამიკული საიზოლაციო მასალების სტრუქტურა და თვისებები.

მე იშვიათი დედამიწის ოქსიდების გამოყენება კერამიკულ მასალებში

დედამიწის იშვიათი ელემენტების, როგორც სტაბილიზატორების და სხვადასხვა კერამიკის დამხმარე საშუალებების დამატება, შეიძლება შეამციროს სინთეზური ტემპერატურა, გააუმჯობესოს გარკვეული სტრუქტურული კერამიკის სიმტკიცე და სიმკაცრე და ამით შეამციროს წარმოების ღირებულება. ამავე დროს, იშვიათი დედამიწის ელემენტები ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ნახევარგამტარული გაზის სენსორების, მიკროტალღური მედიის, პიეზოელექტრული კერამიკის და სხვა ფუნქციური კერამიკის დროს. კვლევებმა დაადგინა, რომ ალუმინის კერამიკაში ორი ან უფრო იშვიათი დედამიწის ოქსიდის დამატება უკეთესია, ვიდრე ალუმინის კერამიკაში ერთი იშვიათი დედამიწის ოქსიდის დამატება. ოპტიმიზაციის ტესტის შემდეგ, Y2O3+CEO2- ს აქვს საუკეთესო ეფექტი. როდესაც 0.2%Y2O3+0.2%CEEO2 ემატება 1490 ℃, სინთეზირებული ნიმუშების შედარებით სიმკვრივე შეიძლება მიაღწიოს 96.2%-ს, რაც აღემატება ნიმუშების სიმკვრივეს ნებისმიერი იშვიათი დედამიწის ოქსიდით Y2O3 ან CEO2.

LA2O3+Y2O3, SM2O3+LA2O3- ის ეფექტი სინთეზის პოპულარიზაციაში უკეთესია, ვიდრე მხოლოდ LA2O3 დამატებას, ხოლო აცვიათ წინააღმდეგობა აშკარად გაუმჯობესებულია. ეს ასევე აჩვენებს, რომ დედამიწის ორი იშვიათი ოქსიდის შერევა არ არის მარტივი დამატება, მაგრამ მათ შორის არსებობს ურთიერთქმედება, რაც უფრო სასარგებლოა ალუმინის კერამიკის სინთეზისა და შესრულების გაუმჯობესებისთვის, მაგრამ პრინციპი შესწავლილი რჩება.

გარდა ამისა, დადგინდა, რომ შერეული იშვიათი დედამიწის ლითონის ოქსიდების დამატებამ, როგორც დამნაშავე შიდსმა, შეიძლება გააუმჯობესოს მასალების მიგრაცია, ხელი შეუწყოს MGO კერამიკის შერბილებას და სიმკვრივის გაუმჯობესებას. ამასთან, როდესაც შერეული ლითონის ოქსიდის შემცველობა 15%-ზე მეტია, ფარდობითი სიმკვრივე მცირდება და იზრდება ღია ფორიანობა.

მეორე, იშვიათი დედამიწის ოქსიდების გავლენა კერამიკული საიზოლაციო მასალების თვისებებზე

არსებული გამოკვლევა აჩვენებს, რომ დედამიწის იშვიათ ელემენტებს შეუძლიათ დახვეწონ მარცვლეულის ზომა, გაზარდონ სიმკვრივე, გააუმჯობესონ მიკროსტრუქტურა და გაასუფთავონ ინტერფეისი. იგი უნიკალურ როლს ასრულებს კერამიკული საიზოლაციო მასალების სიმტკიცის, სიმკაცრის, სიმტკიცის, აცვიათ წინააღმდეგობის და კოროზიის წინააღმდეგობის გაუმჯობესებაში, რაც აუმჯობესებს კერამიკული საიზოლაციო მასალების შესრულებას გარკვეულწილად და აფართოებს კერამიკული საიზოლაციო მასალების გამოყენებას.

1

იშვიათი დედამიწის ოქსიდების მიერ კერამიკული საიზოლაციო მექანიკური თვისებების გაუმჯობესება

დედამიწის იშვიათმა ოქსიდებმა შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესონ სიმტკიცე, მომატება ძალა და კერამიკული საიზოლაციო მასალების დაძაბულობის სიმტკიცე. ექსპერიმენტული შედეგები აჩვენებს, რომ საფარის დაძაბულობის სიმტკიცე შეიძლება ეფექტურად გაუმჯობესდეს ლაოს _ 2 -ის გამოყენებით, როგორც დანამატი AL2O3+3% TIO _ 2 მასალაში, ხოლო დაძაბულობის ბონდის სიძლიერე შეიძლება მიაღწიოს 27,36 მპა -ს, როდესაც ლაოს _ 2 -ის რაოდენობაა 6.0%. CEO2- ის დამატება მასობრივი ფრაქციით 3.0% და 6.0% CR2O3 მასალაში, საფარის დაძაბულობის სიმტკიცე არის 18 ~ 25MPa შორის, რაც უფრო მეტია, ვიდრე ორიგინალი 12 ~ 16MPA, თუმცა, როდესაც CEO2– ის შინაარსი 9.0% -ს შეადგენს, დაძაბულ ბონდის სიძლიერე მცირდება 12 ~ 15mpa.

2

იშვიათი დედამიწის მიერ კერამიკული საფარის თერმული შოკის წინააღმდეგობის გაუმჯობესება

თერმული შოკის წინააღმდეგობის ტესტი არის მნიშვნელოვანი ტესტი, რომელიც ხარისხობრივად ასახავს საფარსა და სუბსტრატს შორის შემაკავშირებელ ძალას და თერმული გაფართოების კოეფიციენტის შესაბამისობას საფარსა და სუბსტრატს შორის. ეს პირდაპირ ასახავს საფარის შესაძლებლობას, რომ წინააღმდეგობა გაუწიოს პილინგს, როდესაც ტემპერატურა მონაცვლეობით იცვლება გამოყენების დროს და ასევე ასახავს საფარის შესაძლებლობას, რომ წინააღმდეგობა გაუწიოს მექანიკურ შოკს და დაღლილობის უნარს სუბსტრატთან ერთად მხრიდან. შესაბამისად, ეს ასევე მთავარი ფაქტორია კერამიკული საფარის ხარისხის განსასჯელად.

გამოკვლევა აჩვენებს, რომ 3.0%CEO2- ის დამატებამ შეიძლება შეამციროს ფორიანობა და ფორების ზომა საფარიში, და შეამციროს სტრესის კონცენტრაცია ფორების პირას, რითაც აუმჯობესებს CR2O3 საფარის თერმული შოკის წინააღმდეგობას. ამასთან, AL2O3 კერამიკული საფარის ფორიანობა შემცირდა, ხოლო შემაკავშირებელ სიძლიერე და თერმული შოკის უკმარისობა საფარის სიცოცხლე აშკარად გაიზარდა LAO2- ის დამატების შემდეგ. როდესაც LAO2– ის დამატებით რაოდენობაა 6% (მასობრივი ფრაქცია), დაფარვის თერმული შოკის წინააღმდეგობა საუკეთესოა, ხოლო თერმული შოკის უკმარისობის სიცოცხლე შეიძლება მიაღწიოს 218 ჯერ, ხოლო დაფარვის თერმული შოკის უკმარისობის სიცოცხლე LAO2– ის გარეშე მხოლოდ 163 ჯერ აღემატება.

3

დედამიწის იშვიათი ოქსიდები გავლენას ახდენს საიზოლაციო მასალების წინააღმდეგობაზე

იშვიათი დედამიწის ოქსიდები, რომლებიც გამოიყენება კერამიკული საიზოლაციო მასალების აცვიათ წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად, ძირითადად არის CEO2 და LA2O3. მათ ექვსკუთხა ფენიან სტრუქტურას შეუძლია აჩვენოს კარგი საპოხი ფუნქცია და შეინარჩუნოს სტაბილური ქიმიური თვისებები მაღალ ტემპერატურაზე, რამაც შეიძლება ეფექტურად გააუმჯობესოს აცვიათ წინააღმდეგობა და შეამციროს ხახუნის კოეფიციენტი.

კვლევა აჩვენებს, რომ საფარის ხახუნის კოეფიციენტი CEO2- ის სათანადო რაოდენობით მცირე და სტაბილურია. გავრცელდა ინფორმაცია, რომ La2O3 პლაზმური გაფუჭებული ნიკელის დაფუძნებული ცერმეტური საფარის დამატება აშკარად შეიძლება შეამციროს ხახუნის აცვიათ და ხახუნის კოეფიციენტი, ხოლო ხახუნის კოეფიციენტი სტაბილურია მცირე რყევებით. იშვიათი დედამიწის გარეშე ჩამოსხმის ფენის აცვიათ ზედაპირი გვიჩვენებს სერიოზულ ადჰეზიას და მყიფე მოტეხილობას და გაფუჭებას, თუმცა, იშვიათი დედამიწის შემცველი საფარი გვიჩვენებს სუსტი ადჰეზიას ნახმარი ზედაპირზე, და არ არსებობს დიდი ზომის ფართობის მყიფე სპალინგის ნიშანი. იშვიათი დედამიწის დოპური საფარის მიკროკონსტრუქცია უფრო მკვრივი და კომპაქტურია, ხოლო პორები მცირდება, რაც ამცირებს მიკროსკოპული ნაწილაკების მიერ წარმოქმნილ საშუალო ხახუნის ძალას და ამცირებს ხახუნს და აცვიათ დოპინგი იშვიათ დედამიწაზე, ასევე შეიძლება გაზარდოს ცერმეტების კრისტალური სიბრტყის მანძილი, ეს იწვევს ურთიერთქმედების ძალების შეცვლას ორ კრისტალურ სახეებს შორის და ამცირებს ფრაგმენტს.

რეზიუმე:

მიუხედავად იმისა, რომ იშვიათმა დედამიწის ოქსიდებმა დიდი მიღწევები მიიღეს კერამიკული მასალებისა და საიზოლაციო მასალების გამოყენებაში, რამაც შეიძლება ეფექტურად გააუმჯობესოს კერამიკული მასალებისა და საიზოლაციო მიკროსტრუქტურა და მექანიკური თვისებები, ჯერ კიდევ არსებობს მრავალი უცნობი თვისება, განსაკუთრებით ხახუნის და აცვიათ.

ტელ: +86-21-20970332ელ.წერილი：info@shxlchem.com