Con más de 20 años de experiencia en producción, el equipo técnico de la CE se ha dedicado a reducir la temperatura de sinterización y los costos de producción de la alúmina (al₂o₃) y la cerámica de Zirconia (ZRO₂) al tiempo que mejora significativamente las propiedades como la resistencia, la dureza y la dureza. Las diez ayudas de sinterización presentadas en este artículo son soluciones reconocidas de años de investigación de expertos de la industria. Sobre la base de esta base, EC © ™ ha realizado amplias pruebas y requisitos de cliente combinado con entornos de aplicación prácticos para desarrollar soluciones únicas. Las ayudas de sinterización 1–5 son para la cerámica de alúmina, y 6-10 son para la cerámica de circonio. Por razones de confidencialidad, solo se proporcionan breves descripciones:
●Composición:Ayuda de sinterización compuesta basada en MgO-SIO₂ (MgO ≈ 1–2% + SiO₂ ≤ 3%)
●Mecanismo:Forma una fase líquida de bajo punto de fusión (fase de vidrio de silicato) a 1450-1550 ° C, promoviendo el reordenamiento y la densificación de las partículas, mientras que MgO suprime el crecimiento anormal del grano.
●Ventajas de rendimiento:
La temperatura de osintering se redujo a menos de 1500 ° C (Al₂o₃ puro requiere ≥1600 ° C), logro de densificación> 99%.
La estructura de grano de OFINE mejora la resistencia a la flexión a 400–600 MPa y mejora la resistencia al desgaste.
●Aplicaciones:Componentes de cerámica estructural (por ejemplo, herramientas de corte, bolas de rodamiento), revestimientos resistentes al desgaste, sustratos electrónicos de embalaje.
●Características:Equilibra la densificación y la resistencia a la alta temperatura, evitando la degradación de la resistencia a la corrosión debido a la fase de vidrio excesiva.
●Composición:Nano-tio₂ (anatasa, tamaño de partícula <50 nm)
●Mecanismo:Ti⁴⁺ sustituye a Al³⁺, creando vacantes de celosía que activan las vías de difusión de Al³⁺ (dominante de sinterización en fase sólida), reduciendo la energía de activación de sinterización.
● Ventajas de rendimiento:
La temperatura de osintering bajó a 100–200 ° C, acelerando la densificación de Al₂o₃ puro.
El refinamiento de grano-micrón del osub aumenta la dureza (HV) en un 15-20% y mejora la resistencia al choque térmico.
● Aplicaciones:Cerámica de alúmina transparente (ventanas infrarrojas, tubos de lámpara de sodio de alta presión), componentes estructurales de alta temperatura (partes resistentes a la oxidación).
● Características:No se introdujo la fase de vidrio, manteniendo propiedades ópticas o eléctricas de alta pureza.
● Composición:Y₂o₃ + la₂o₃ aditivo de tierras raras compuestas (adición total 0.5–2%)
● Mecanismo:Los iones de tierras raras segregan en los límites de grano, las impurezas purificadoras (por ejemplo, Na⁺), inhibiendo la migración de límites de grano, promover la densificación uniforme y suprimir el engrosamiento del grano.
● Ventajas de rendimiento:
El crecimiento anormal de grano anormal (efecto de fijación), con retención de resistencia a la alta temperatura> 90% (probado a 1000 ° C).
Ocrescre la resistencia a la fractura (KIC) a 4–5 MPa · m¹/² (al₂o₃ ≈ 3 MPa · m¹/²).
● Aplicaciones:Componentes aeroespaciales de alta temperatura (revestimientos de cámara de combustión), equipos industriales resistentes al desgaste y corrosión (válvulas, sellos de bomba).
● Características:Mejora la cohesión del límite de grano, equilibrando la estabilidad de alta temperatura y la confiabilidad mecánica.
● Composición:ZRO₂ (T-ZRO₂) parcialmente estabilizado dispersado en la matriz Al₂o₃ (cerámica ZTA, contenido de zro₂ 5–15%)
● Mecanismo:Las partículas de T-Zro₂ sufren transformación de fase inducida por estrés (T → M), absorbiendo energía y desviando grietas para endurecer; Nano-Zro₂ también inhibe el crecimiento de granos de Al₂o₃.
● Ventajas de rendimiento:
La tenacidad de la ractura aumentó significativamente a 8–12 MPa · m¹/² (puro al₂o₃ ≈ 3 MPa · m¹/²).
Resistencia a la de la llave ≥500 MPa, con excelente resistencia al impacto.
● Aplicaciones:Componentes estructurales de alto rendimiento (pilares de implantes dentales, placas de armadura balística), piezas de alta carga resistentes al desgaste (rodamientos de cerámica, medios de molienda).
● Características:Se rompe a través de los límites de rendimiento mecánico de Al₂o₃ tradicional, combinando dureza con resistencia a la propagación de grietas.
● Composición:Sistema CAO-MGO-SIO₂ (sistema CMS, adición total 3–5%)
● Mecanismo:Forma una fase líquida de bajo contenido de componente (<1300 ° C), llenando rápidamente los poros con alta eficiencia de densificación.
● Ventajas de rendimiento:
La temperatura de osintering se redujo a ~ 1400 ° C, ideal para aplicaciones sensibles a los costos.
Odensificación> 98%, aunque la resistencia a la alta temperatura es ligeramente menor que el THS-MGSIO debido a más fase de vidrio.
● Aplicaciones:Piezas resistentes al desgaste de bajo costo (bujes mecánicos, rodillos de cerámica industrial), materiales de construcción (agregados de refuerzo de baldosas).
● Características:Equilibra la eficiencia de sinterización y la rentabilidad, adecuada para la producción a gran escala.
● Composición:3% en moles de y₂o₃ estabilizado Zro₂ (3y-Tzp)
● Mecanismo:Y³⁺ se disuelve en la red de zro₂, estabilizando la fase metaestable tetragonal (T-ZRO₂) a temperatura ambiente, con transformación de fase inducida por el estrés (T → M) para el endurecimiento.
● Ventajas de rendimiento:
Hardidad de la ractura de hasta 8–10 MPa · m¹/², resistencia a la flexión> 1000 MPa.
Tamaño de grano ocontrolable (estructura de nanoescala uniforme), excelente biocompatibilidad.
● Aplicaciones:Restauraciones dentales (coronas totalmente cerámicas, pisos de implante), herramientas de precisión (cuchillas cerámicas), implantes biomédicos.
● Características:Sistema clásico de circonio de alta resistencia y alta tensión, clínicamente validada.
● Composición:Aid de vidrio MAS (MGO-al₂o₃-sio₂) o variante Y masas
● Mecanismo:Forma una fase líquida de vidrio de bajo punto de fusión a 1250–1350 ° C, humectando partículas de zro₂ para promover el reordenamiento y la densificación.
● Ventajas de rendimiento:
La temperatura de la osintering se redujo a menos de 1350 ° C (3y-TZP tradicional requiere 1500–1600 ° C).
Odensificación> 99%, con acabado superficial adecuado para componentes ópticos de precisión.
● Aplicaciones:Bloques de cerámica dental de sinteración rápida, ventanas ópticas infrarrojas (componentes transparentes de zro₂), partes estructurales de bajo costo (núcleos de válvulas cerámicas sanitarias).
● Características:La sinterización de fase líquida acelera la densificación, acortando los ciclos de proceso y reduciendo el consumo de energía.
●Composición:SC₂O₃ Estabilizado ZRO₂ (SCSZ, SC³⁺ Adición 5–15 Mol%)
●Mecanismo:La alta compatibilidad del radio SC³⁺ con ZR⁴⁺ permite una solución sólida, formando fase cúbica estable (C-ZRO₂) o T-ZRO₂ ultrafine, inhibiendo la degradación de la transformación de la fase.
●Ventajas de rendimiento:
Retención de resistencia a la temperatura de la esparatura> 95% (probado a 1200 ° C), dureza (HV) ≥1200.
Difiliar de la ractura 6–8 MPA · m¹/², excelente resistencia al choque térmico (ciclo Δt 800 ° C).
●ApplIcaciones:Recubrimientos de barrera térmica para motores aerodinámicos, electrolitos de celdas de combustible de óxido sólido (SOFC), sellos de extremo ambiente.
●Características:Estabilidad y confiabilidad estructural de alta temperatura superior, aunque costosa (SC es un metal raro).
●Composición:CEO₂ Estabilizado ZRO₂ (CE-TZP, CE⁴⁺ Adición 8-12 Mol%)
●Mecanismo:CE⁴⁺/CE³⁺ El cambio de valencia purifica las vacantes de oxígeno, inhibiendo la degradación oxidativa; La estabilización de fase tetragonal mejora la dureza.
●Ventajas de rendimiento:
Resistencia a la oxidación del oexcelente (CE³⁺ reduce la degradación de la red).
Conductividad de alta temperatura ocontrolable (migración mejorada de iones de oxígeno), resistencia a la fractura de 5–7 MPa · m¹/².
●Aplicaciones:Sustratos del purificador de escape automotriz, reactores catalíticos de alta temperatura, componentes de sensores electrónicos.
●Características:Propiedades mecánicas de equilibrio compuesto funcional y durabilidad ambiental (por ejemplo, oxidación, condiciones electroquímicas).
●Composición:Nanotubos o bigotes SIC (adición 3–10%) compuesto con Zro₂ Matrix
●Mecanismo:Refuerzos SIC puntas de grietas del puente, disipando energía a través de la extracción; Inhibir simultáneamente el engrosamiento de grano de zro₂ y mejorar la conductividad térmica.
●Ventajas de rendimiento: OBRAAKTROUGHTRUGHTURNIDAD DE FRACTURA DE 12–15 MPA · M¹/² (ZRO₂ tradicional ≈ 8 MPa · m¹/²).
OBRAAKTROUGHTRUGHTURNIDAD DE FRACTURA DE 12–15 MPA · M¹/² (ZRO₂ tradicional ≈ 8 MPa · m¹/²).
Resistencia al choque térmico mejorado osignantemente (mayor conductividad térmica, estrés térmico reducido).
●Aplicaciones:Componentes de ciclo de temperatura extrema (revestimientos de cámara de combustión aerodinámica), equipo resistente al desgaste de alto impacto (revestimientos de martillo de trituradores de minería).
●Características:Mecanismo de refuerzo a múltiples escala, superando cuellos de botella de rendimiento de materiales individuales.
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