Ada beberapa metode utama untuk meningkatkan ketangguhan keramik alumina:
1. Penguatan dengan zirkonia: Ini adalah metode penguatan yang paling umum digunakan. Ketika sejumlah zirkonia (ZrO2) yang sesuai ditambahkan ke alumina, ketangguhannya dapat ditingkatkan secara signifikan. Efek penguatan terutama berasal dari mekanisme seperti penghalusan matriks butiran alumina, penguatan transformasi fasa zirkonia, penguatan retakan mikro, dan pengarahan serta percabangan retakan.
2. Penguatan dengan whisker dan serat: Whisker adalah kristal tunggal keramik dengan rasio aspek tinggi, dan panjang seratnya beberapa kali lebih panjang daripada whisker keramik. Semuanya dapat ditambahkan ke keramik alumina sebagai penguat. Penambahan whisker atau serat dapat meningkatkan permukaan patahan, yaitu, meningkatkan saluran perambatan retakan. Ketika retakan meluas ke serat (whisker), penarikan, pelepasan ikatan, dan patahan serat (whisker) akan terjadi, sehingga mengonsumsi energi patahan dan meningkatkan ketangguhan keramik.
3. Penguatan partikel: Penambahan partikel dengan modulus elastisitas tinggi (seperti SiC, TiC, TiN, dll.) ke material alumina dapat menyebabkan retakan berbelok dan bercabang ketika material mengalami patahan, sehingga mengonsumsi energi patahan dan meningkatkan ketangguhan. Meskipun efek penguatan partikel tidak sebaik whisker dan serat, pencampuran bahan baku yang seragam dan pemadatan sinter lebih sederhana dan mudah daripada komposit serat dan whisker.
4. Penguatan diri alumina: Keramik yang dibuat dari bubuk alumina skala nano menunjukkan superplastisitas yang sangat baik pada suhu rendah. Nanomaterial ini dapat memperbaiki bentuk dan sifat batas butir dari butiran keramik, sehingga meningkatkan ketangguhannya.
5. Memperkenalkan fase kedua: Memperkenalkan fase kedua ke dalam matriks keramik alumina sehingga mengisi batas butir alumina, yang bermanfaat untuk menghambat penyebaran retakan dan dengan demikian meningkatkan ketangguhan patahan keramik. Misalnya, alumina yang diperkuat zirkonia menggunakan metode ini.
6. Penambahan kristal benih alumina: Penambahan kristal benih alumina dapat mendorong pertumbuhan anisotropik butiran kristal dan membentuk butiran kristal berbentuk serpihan atau kolom, mirip dengan kumis, yang dapat menyebabkan pembelokan retakan, penarikan butiran, dan penguatan sambungan pada keramik.
Metode-metode ini dapat digunakan sendiri atau dikombinasikan untuk meningkatkan ketangguhan keramik alumina. Pilihan spesifik bergantung pada kinerja yang dibutuhkan, biaya, dan skenario aplikasi. SekarangKeramik alumina yang diperkuat ZTAProduk dari produsen keramik Chemshun dapat secara efektif memenuhi kebutuhan ketangguhan Anda yang lebih tinggi.
Waktu posting: 10 Mei 2024