Quid est effectus oxidorum terrarum rararum in tunicis ceramicis?

Ceramica, materiae metallicae, et materiae polymericae inter tres materias solidas praecipuas enumerantur. Ceramica multas proprietates excellentes habet, ut resistentiam altae temperaturae, resistentiam corrosionis, resistentiam attritionis, et cetera, quia modus nexus atomici ceramicae est nexus ionicus, nexus covalentus, vel nexus mixtus ion-covalentus cum alta energia nexus. Obductio ceramica speciem, structuram, et functionem superficiei exterioris substrati mutare potest, et compositum obductio-substratum propter novam functionem praefertur. Proprietates originales substrati cum proprietatibus resistentiae altae temperaturae, altae resistentiae attritionis, et altae resistentiae corrosionis materiarum ceramicarum organice coniungere potest, et commodis comprehensivis duorum generum materiarum plene uti potest, ita late in industria aëronautica, aviatica, defensione nationali, industria chemica, aliisque industriis adhibetur.

Terra rara "thesaurus" novarum materiarum appellatur, propter structuram electronicam 4f singularem et proprietates physicas et chemicas. Attamen metalla pura terrarum rararum raro directe in investigationibus adhibentur, et composita terrarum rararum plerumque adhibentur. Composita frequentissima sunt CeO2, La2O3, Y2O3, LaF3, CeF, CeS et ferrosilicium terrarum rararum. Haec composita terrarum rararum structuram et proprietates materiarum ceramicarum et tunicarum ceramicarum emendare possunt.

Applicatio oxidorum terrarum rararum in materiis ceramicis

Additio elementorum terrarum rararum tamquam stabilimenta et adiuvantium sinterizationis variis ceramicis potest temperaturam sinterizationis reducere, robur et tenacitatem quarundam ceramicarum structuralium augere, atque ita sumptum productionis minuere. Simul, elementa terrarum rararum etiam partes magni momenti agunt in sensoribus gasorum semiconductorum, mediis microundarum, ceramicis piezoelectricis et aliis ceramicis functionalibus. Investigatio invenit duo vel plura oxyda terrarum rararum ceramicis aluminae simul addere melius esse quam unum oxydum terrarum rararum ceramicae aluminae addere. Post probationem optimizationis, Y₂O₃ + CeO₂ optimum effectum habet. Cum 0.2% Y₂O₃ + 0.2% CeO₂ ad 1490℃ additur, densitas relativa exemplorum sinterizatorum 96.2% attingere potest, quae densitatem exemplorum cum quolibet oxydo terrarum rararum Y₂O₃ vel CeO₂ solo superat.

Effectus La₂O₃+Y₂O₃, Sm₂O₃+La₂O₃ in promovenda sinterizatione melior est quam addendo tantum La₂O₃, et resistentia attritionis manifeste augetur. Demonstratur etiam mixturam duorum oxidorum terrarum rararum non esse simplicem additionem, sed interactionem inter ea exstare, quae utilior est ad sinterizationem et emendationem efficaciae ceramicarum aluminae, sed principium adhuc investigandum est.

Praeterea, inventum est additionem oxidorum metallorum terrarum rararum mixtorum ut adiuvantium sinterizationis migrationem materiarum emendare, sinterizationem ceramicarum MgO promovere et densitatem augere posse. Attamen, cum contentum oxidi metalli mixti plus quam 15% est, densitas relativa decrescit et porositas aperta augetur.

Secundo, influxus oxidorum terrarum rararum in proprietates tunicarum ceramicarum.

Investigationes exstantes ostendunt elementa terrae rarae magnitudinem granorum refinare, densitatem augere, microstructuram emendare et interfaciem purificare posse. Munus singulare agit in robore, tenacitate, duritie, resistentia attritionis et corrosionis tunicarum ceramicarum augendis, quod efficaciam tunicarum ceramicarum quodammodo auget et ambitum applicationis tunicarum ceramicarum dilatat.

1

Melioratio proprietatum mechanicarum tunicarum ceramicarum per oxida terrarum rararum

Oxida terrarum rararum duritiem, vim flexionis, et vim nexus tensilis tunicarum ceramicarum insigniter augere possunt. Experimenta ostendunt vim nexus tensilis tunicae efficaciter augeri posse per usum Lao_2 ut additivum in materia Al₂O₃ + 3% TiO₂, et vim nexus tensilis ad 27.36MPa pervenire posse cum copia Lao_2 6.0% est. Addito CeO₂ cum fractione massae 3.0% et 6.0% in materiam Cr₂O₃, vis nexus tensilis tunicae inter 18~25MPa est, quod maius est quam 12~16MPa originalis. Attamen, cum contentum CeO₂ 9.0% est, vis nexus tensilis ad 12~15MPa decrescit.

2

Augmentatio resistentiae ad impetum thermalem tegumenti ceramici per terram raram

Examen resistentiae ictui thermalis est experimentum magni momenti ad qualitative reflectendam vim nexus inter stratum et substratum et congruentiam coefficientis expansionis thermalis inter stratum et substratum. Directe reflectit facultatem strati resistendi desquamationi cum temperatura alternatim mutatur durante usu, et etiam reflectit facultatem strati resistendi lassitudini mechanicae ictui et facultatem nexus cum substrato ex latere. Ergo, etiam est factor clavis ad iudicandam qualitatem strati ceramici.

Investigationes ostendunt additionem 3.0% CeO2 porositatem et magnitudinem pororum in obductione reducere posse, necnon concentrationem tensionis in marginibus pororum reducere, ita resistentiam contra impetum thermalem obductionis Cr2O3 augens. Attamen porositas obductionis ceramicae Al2O3 imminuta est, et vis nexus et vita contra impetum thermalem obductionis post additionem LaO2 manifeste auctae sunt. Cum quantitas LaO2 addita 6% (fractio massae) est, resistentia contra impetum thermalem obductionis optima est, et vita contra impetum thermalem 218 vicibus attingere potest, dum vita contra impetum thermalem obductionis sine LaO2 tantum 163 vicibus est.

3

Oxida terrarum rararum resistentiam attritionis obductuum afficiunt.

Oxida terrarum rararum ad resistentiam attritionis in tunicis ceramicis augendam adhibita plerumque sunt CeO2 et La2O3. Structura earum hexagonalis stratificata bonam functionem lubricationis exhibere et proprietates chemicas stabiles in alta temperatura servare potest, quae resistentiam attritionis efficaciter augere et coefficientem frictionis reducere potest.

Investigationes ostendunt coefficientem frictionis obductionis cum debita CeO2 quantitate parvum et stabilem esse. Relatum est additionem La2O3 obductioni cermeticae niccoli plasma aspersae attritionem et coefficientem frictionis obductionis manifeste reducere posse, et coefficientem frictionis stabilem esse cum parva fluctuatione. Superficies attritionis strati obductionis sine terra rara adhaesionem gravem et fracturam fragilem et desquamationem ostendit. Attamen obductio terra rara continens adhaesionem debilem in superficie attrita ostendit, et nullum signum desquamationis fragilis magnae areae est. Microstructura obductionis terra rara imbutae densior et compactior est, et pori reducti sunt, quod vim frictionis mediam a particulis microscopicis toleratam minuit et frictionem et detritionem minuit. Obductio terrae rarae etiam distantiam plani crystallini cermeticae augere potest, quod ad mutationem vis interactionis inter duas facies crystallinas ducit et coefficientem frictionis minuit.

Summarium:

Quamquam oxida terrarum rararum magnos progressus in applicatione materiarum et tunicarum ceramicarum fecerunt, quae microstructuram et proprietates mechanicas materiarum et tunicarum ceramicarum efficaciter emendare possunt, multae proprietates adhuc ignotae manent, praesertim in frictione et detritione minuenda. Quomodo robur et resistentia detritionis materiarum cum proprietatibus lubricantibus cooperari faciat, directio magni momenti disputatione digna in campo tribologiae facta est.

Telephonum: +86-21-20970332Epistula electronica：info@shxlchem.com