සෙරමික් ආලේපනවල දුර්ලභ පස් ඔක්සයිඩවල බලපෑම කුමක්ද?
සෙරමික්, ලෝහ ද්‍රව්‍ය සහ පොලිමර් ද්‍රව්‍ය ප්‍රධාන ඝන ද්‍රව්‍ය තුන ලෙස ලැයිස්තුගත කර ඇත. සෙරමික් වල ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය, විඛාදන ප්‍රතිරෝධය, ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය යනාදී විශිෂ්ට ගුණාංග රාශියක් ඇත, මන්ද සෙරමික් වල පරමාණුක බන්ධන මාදිලිය අයනික බන්ධනය, සහසංයුජ බන්ධනය හෝ ඉහළ බන්ධන ශක්තියක් සහිත මිශ්‍ර අයන-සහසංයුජ බන්ධනය වේ. සෙරමික් ආලේපනයට උපස්ථරයේ පිටත පෘෂ්ඨයේ පෙනුම, ව්‍යුහය සහ ක්‍රියාකාරිත්වය වෙනස් කළ හැකිය, ආලේපන-උපස්ථර සංයුක්තය එහි නව ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා අනුග්‍රහය දක්වයි. එයට උපස්ථරයේ මුල් ලක්ෂණ ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය, ඉහළ ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය සහ සෙරමික් ද්‍රව්‍යවල ඉහළ විඛාදන ප්‍රතිරෝධයේ ලක්ෂණ සමඟ ඓන්ද්‍රීයව ඒකාබද්ධ කළ හැකි අතර, ද්‍රව්‍ය වර්ග දෙකෙහි පුළුල් වාසි සඳහා පූර්ණ රංගනයක් ලබා දිය හැකිය, එබැවින් එය අභ්‍යවකාශය, ගුවන් සේවා, ජාතික ආරක්ෂක, රසායනික කර්මාන්තය සහ අනෙකුත් කර්මාන්තවල බහුලව භාවිතා වේ.
දුර්ලභ පස් එහි අද්විතීය 4f ඉලෙක්ට්‍රොනික ව්‍යුහය සහ භෞතික හා රසායනික ගුණාංග නිසා නව ද්‍රව්‍යවල "නිධන් නිවස" ලෙස හැඳින්වේ. කෙසේ වෙතත්, පිරිසිදු දුර්ලභ පස් ලෝහ පර්යේෂණ සඳහා සෘජුවම භාවිතා වන්නේ කලාතුරකිනි, දුර්ලභ පස් සංයෝග බොහෝ දුරට භාවිතා වේ. වඩාත් සුලභ සංයෝග වන්නේ CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS සහ දුර්ලභ පස් ෆෙරෝසිලිකන් ය. මෙම දුර්ලභ පස් සංයෝග මගින් සෙරමික් ද්‍රව්‍ය සහ සෙරමික් ආලේපනවල ව්‍යුහය සහ ගුණාංග වැඩිදියුණු කළ හැකිය.
I සෙරමික් ද්‍රව්‍යවල දුර්ලභ පස් ඔක්සයිඩ යෙදීම
දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය ස්ථායීකාරක ලෙස එකතු කිරීම සහ විවිධ පිඟන් මැටිවලට AIDS සින්ටර් කිරීම මගින් සින්ටර් කිරීමේ උෂ්ණත්වය අඩු කළ හැකි අතර, සමහර ව්‍යුහාත්මක පිඟන් මැටිවල ශක්තිය සහ තද බව වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර එමඟින් නිෂ්පාදන පිරිවැය අඩු කළ හැකිය. ඒ සමඟම, දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය අර්ධ සන්නායක වායු සංවේදක, මයික්‍රෝවේව් මාධ්‍ය, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් පිඟන් මැටි සහ අනෙකුත් ක්‍රියාකාරී පිඟන් මැටි සඳහා ද ඉතා වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. පර්යේෂණයෙන් සොයාගෙන ඇත්තේ, ඇලුමිනා පිඟන් මැටිවලට දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ් දෙකක් හෝ වැඩි ගණනක් එකට එකතු කිරීම ඇලුමිනා පිඟන් මැටිවලට එක් දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ් එකක් එකතු කිරීමට වඩා හොඳ බවයි. ප්‍රශස්තිකරණ පරීක්ෂණයෙන් පසු, Y2O3+CeO2 හොඳම බලපෑමක් ඇති කරයි. 1490℃ දී 0.2%Y2O3+0.2%CeO2 එකතු කළ විට, සින්ටර් කරන ලද සාම්පලවල සාපේක්ෂ ඝනත්වය 96.2% දක්වා ළඟා විය හැකි අතර, එය ඕනෑම දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ් Y2O3 හෝ CeO2 සමඟ පමණක් සාම්පලවල ඝනත්වය ඉක්මවයි.
සින්ටර් කිරීම ප්‍රවර්ධනය කිරීමේදී La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3 වල බලපෑම La2O3 පමණක් එකතු කිරීමට වඩා හොඳ වන අතර ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය පැහැදිලිවම වැඩි දියුණු වේ. දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ දෙකක් මිශ්‍ර කිරීම සරල එකතු කිරීමක් නොවන බව ද එය පෙන්නුම් කරයි, නමුත් ඒවා අතර අන්තර්ක්‍රියාවක් ඇති අතර එය ඇලුමිනා සෙරමික් වල සින්ටර් කිරීම සහ කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වඩාත් ප්‍රයෝජනවත් වේ, නමුත් මූලධර්මය තවමත් අධ්‍යයනය කළ යුතුය.
මීට අමතරව, සින්ටර් කිරීමේ ඒඩ්ස් ලෙස මිශ්‍ර දුර්ලභ පෘථිවි ලෝහ ඔක්සයිඩ් එකතු කිරීමෙන් ද්‍රව්‍ය සංක්‍රමණය වැඩි දියුණු කළ හැකි බවත්, MgO සෙරමික් සින්ටර් කිරීම ප්‍රවර්ධනය කළ හැකි බවත්, ඝනත්වය වැඩි දියුණු කළ හැකි බවත් සොයාගෙන ඇත. කෙසේ වෙතත්, මිශ්‍ර ලෝහ ඔක්සයිඩ්වල අන්තර්ගතය 15% ට වඩා වැඩි වූ විට, සාපේක්ෂ ඝනත්වය අඩු වන අතර විවෘත සිදුරු වැඩි වේ.
දෙවනුව, සෙරමික් ආලේපනවල ගුණාංග කෙරෙහි දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩවල බලපෑම
පවතින පර්යේෂණවලින් පෙනී යන්නේ දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍යවලට ධාන්‍ය ප්‍රමාණය පිරිපහදු කිරීමට, ඝනත්වය වැඩි කිරීමට, ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය වැඩි දියුණු කිරීමට සහ අතුරු මුහුණත පිරිසිදු කිරීමට හැකි බවයි. සෙරමික් ආලේපනවල ශක්තිය, තද බව, දෘඪතාව, ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා එය අද්විතීය කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි, එමඟින් සෙරමික් ආලේපනවල ක්‍රියාකාරිත්වය යම් ප්‍රමාණයකට වැඩි දියුණු කරන අතර සෙරමික් ආලේපනවල යෙදුම් පරාසය පුළුල් කරයි.
1 යි
දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ මගින් සෙරමික් ආලේපනවල යාන්ත්‍රික ගුණාංග වැඩි දියුණු කිරීම.
දුර්ලභ පස් ඔක්සයිඩ් මගින් සෙරමික් ආලේපනවල දෘඪතාව, නැමීමේ ශක්තිය සහ ආතන්ය බන්ධන ශක්තිය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය. පර්යේෂණාත්මක ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ Al2O3+3% TiO _ 2 ද්‍රව්‍යවල ආකලන ලෙස Lao _ 2 භාවිතා කිරීමෙන් ආලේපනයේ ආතන්ය ශක්තිය ඵලදායී ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකි බවත්, Lao _ 2 ප්‍රමාණය 6.0% ක් වන විට ආතන්ය බන්ධන ශක්තිය 27.36MPa දක්වා ළඟා විය හැකි බවත්ය. Cr2O3 ද්‍රව්‍යයට 3.0% සහ 6.0% ස්කන්ධ භාගයක් සහිත CeO2 එකතු කිරීම, ආලේපනයේ ආතන්ය බන්ධන ශක්තිය 18~25MPa අතර වන අතර එය මුල් 12~16MPa ට වඩා වැඩි ය, කෙසේ වෙතත්, CeO2 හි අන්තර්ගතය 9.0% වන විට, ආතන්ය බන්ධන ශක්තිය 12~15MPa දක්වා අඩු වේ.
2
දුර්ලභ පස් මගින් සෙරමික් ආලේපනයේ තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කිරීම.
තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධක පරීක්ෂණය යනු ආලේපනය සහ උපස්ථරය අතර බන්ධන ශක්තිය සහ ආලේපනය සහ උපස්ථරය අතර තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකය ගැලපීම ගුණාත්මකව පිළිබිඹු කිරීම සඳහා වැදගත් පරීක්ෂණයකි. භාවිතයේදී උෂ්ණත්වය විකල්ප ලෙස වෙනස් වන විට පීල් කිරීමට ප්‍රතිරෝධය දැක්වීමට ආලේපනයේ හැකියාව එය සෘජුවම පිළිබිඹු කරන අතර, යාන්ත්‍රික කම්පන තෙහෙට්ටුවට ප්‍රතිරෝධය දැක්වීමට ආලේපනයේ හැකියාව සහ පැත්තෙන් උපස්ථරය සමඟ බන්ධන හැකියාව ද පිළිබිඹු කරයි. එබැවින්, සෙරමික් ආලේපනයේ ගුණාත්මකභාවය විනිශ්චය කිරීමේ ප්‍රධාන සාධකය ද එය වේ.
පර්යේෂණයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ 3.0%CeO2 එකතු කිරීමෙන් ආලේපනයේ සිදුරු සහ සිදුරු ප්‍රමාණය අඩු කළ හැකි බවත්, සිදුරු අද්දර ආතති සාන්ද්‍රණය අඩු කළ හැකි බවත්, එමඟින් Cr2O3 ආලේපනයේ තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කළ හැකි බවත්ය. කෙසේ වෙතත්, Al2O3 සෙරමික් ආලේපනයේ සිදුරු අඩු වූ අතර, LaO2 එකතු කිරීමෙන් පසු ආලේපනයේ බන්ධන ශක්තිය සහ තාප කම්පන අසාර්ථක ආයු කාලය පැහැදිලිවම වැඩි විය. LaO2 එකතු කිරීමේ ප්‍රමාණය 6% (ස්කන්ධ භාගය) වන විට, ආලේපනයේ තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධය හොඳම වන අතර, තාප කම්පන අසාර්ථක ආයු කාලය 218 ගුණයකට ළඟා විය හැකි අතර, LaO2 නොමැතිව ආලේපනයේ තාප කම්පන අසාර්ථක ආයු කාලය 163 ගුණයක් පමණි.
3
දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ ආලේපනවල ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධයට බලපායි.
සෙරමික් ආලේපනවල ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා භාවිතා කරන දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ බොහෝ දුරට CeO2 සහ La2O3 වේ.ඒවායේ ෂඩාස්‍රාකාර ස්ථර ව්‍යුහයට හොඳ ලිහිසි කිරීමේ ක්‍රියාකාරිත්වය පෙන්විය හැකි අතර ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී ස්ථායී රසායනික ගුණාංග පවත්වා ගත හැකි අතර එමඟින් ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය ඵලදායී ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර ඝර්ෂණ සංගුණකය අඩු කළ හැකිය.
පර්යේෂණයෙන් පෙන්නුම් කරන්නේ නිසි ප්‍රමාණයේ CeO2 සහිත ආලේපනයේ ඝර්ෂණ සංගුණකය කුඩා හා ස්ථායී බවයි. ප්ලාස්මා ඉසින ලද නිකල් මත පදනම් වූ සර්මෙට් ආලේපනයට La2O3 එකතු කිරීමෙන් ඝර්ෂණ ඇඳීම සහ ආලේපනයේ ඝර්ෂණ සංගුණකය පැහැදිලිවම අඩු කළ හැකි බවත්, ඝර්ෂණ සංගුණකය සුළු උච්චාවචනයකින් ස්ථායී බවත් වාර්තා වී ඇත. දුර්ලභ පස් නොමැතිව ආවරණ ස්ථරයේ ඇඳීම් මතුපිට බරපතල ඇලවීමක් සහ බිඳෙනසුලු අස්ථි බිඳීමක් සහ ඉරිතැලීමක් පෙන්නුම් කරයි, කෙසේ වෙතත්, දුර්ලභ පස් අඩංගු ආලේපනය ගෙවී ගිය මතුපිට දුර්වල ඇලවීමක් පෙන්නුම් කරන අතර විශාල ප්‍රදේශයක බිඳෙනසුලු ඉරිතැලීමක් දක්නට නොලැබේ. දුර්ලභ පස්-මාත්‍රණය කළ ආලේපනයේ ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය ඝන සහ වඩා සංයුක්ත වන අතර සිදුරු අඩු වන අතර එමඟින් ක්ෂුද්‍ර අංශු මගින් දරා සිටින සාමාන්‍ය ඝර්ෂණ බලය අඩු වන අතර ඝර්ෂණය සහ ඇඳීම අඩු වේ. දුර්ලභ පස් මාත්‍රණය කිරීමෙන් සර්මෙට් වල ස්ඵටික තල දුර වැඩි කළ හැකිය, එය ස්ඵටික මුහුණු දෙක අතර අන්තර්ක්‍රියා බලය වෙනස් කිරීමට හේතු වන අතර ඝර්ෂණ සංගුණකය අඩු කරයි.
සාරාංශය:
දුර්ලභ පෘථිවි ඔක්සයිඩ් සෙරමික් ද්‍රව්‍ය සහ ආලේපන යෙදීමේදී විශාල ජයග්‍රහණ ලබා ඇතත්, එමඟින් සෙරමික් ද්‍රව්‍ය සහ ආලේපනවල ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය සහ යාන්ත්‍රික ගුණාංග ඵලදායී ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය, විශේෂයෙන් ඝර්ෂණය සහ ඇඳීම අඩු කිරීමේදී තවමත් නොදන්නා ගුණාංග රාශියක් ඇත. ද්‍රව්‍යවල ශක්තිය සහ ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය ඒවායේ ලිහිසි කිරීමේ ගුණාංග සමඟ සහයෝගයෙන් කටයුතු කරන්නේ කෙසේද යන්න ගෝත්‍රික විද්‍යාවේ ක්ෂේත්‍රයේ සාකච්ඡා කිරීමට සුදුසු වැදගත් දිශාවක් බවට පත්ව ඇත.
දුරකථන: +86-21-20970332විද්යුත් තැපෑල:info@shxlchem.com
පළ කිරීමේ කාලය: ජූලි-04-2022