माइक्रोस्ट्रक्चर मैक्रो-परफॉर्मेंस का आदेश देता हैः तकनीकी सिरेमिक्स का सामग्री विज्ञान
2025-02-19
चीनी मिट्टी इतनी मज़बूत, कठोर और टिकाऊ क्यों है?
औद्योगिक सिरेमिक के असाधारण गुण आकस्मिक नहीं हैं; उन्हें सूक्ष्म स्तर पर बनाया गया है।माइक्रोस्ट्रक्चर और प्रदर्शन के बीच संबंध को समझना उचित सामग्री चयन की कुंजी है.
अनाज का आकार: प्राथमिक चालक
- बारीक अनाज (<1μm):कठोरता, शक्ति और पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाना (हॉल-पेच संबंध के बाद) । उपकरण और पहनने की प्लेटों को काटने के लिए आदर्श।
- मोटे अनाज (1-10μm):टूटने की कठोरता और थर्मल सदमे प्रतिरोध में सुधार कर सकता है।
- नियंत्रण:लक्ष्य अनाज के आकार को प्राप्त करने के लिए सेंटरिंग समय और तापमान को ठीक से नियंत्रित किया जाता है।
छिद्रों का विनिमय
- कम छिद्र (< 1%):यांत्रिक शक्ति, कठोरता, और थर्मल चालकता को अधिकतम करता है। संरचनात्मक और पहनने वाले घटकों के लिए आवश्यक।
- इंजीनियर छिद्र (5-40%):हल्के भागों, थर्मल इन्सुलेशन, या फ़िल्टर बनाता है। कार्यक्षमता के लिए ताकत का बलिदान किया जाता है।
जिरकोनिया का रहस्य: परिवर्तन और कठोरता
जिरकोनिया की उच्च फ्रैक्चर कठोरता एक सिरेमिक के लिए असामान्य एक चतुर सूक्ष्म संरचनात्मक चाल से आता हैः
- यह एक में स्थिर हैमेटास्टेबल टेट्रागोनल चरणYttria जैसे additives का उपयोग करके कमरे के तापमान पर।
- जब एक प्रजनन दरार तनाव पैदा करता है, दरार के सिर पर अनाज एक में बदल जाते हैंमोनोक्लिनिक चरण.
- इस परिवर्तन के साथ एक3-5% वॉल्यूम विस्तार, जो दरार को संपीड़ित करता है और इसके प्रसार को बाधित करता है।
सूक्ष्म संरचना द्वारा सामग्री का चयन
- अधिकतम कठोरता/कपड़े के लिएःचुनेंउच्च शुद्धता वाला बारीक अनाज वाला एल्यूमीनियम.
- उच्च कठोरता और शक्ति के लिएःचुनेंइट्रिया-स्थिर जिरकोनिया (YSZ).
- थर्मल शॉक प्रतिरोध के लिएःचुनेंमोटे अनाज वाला सिलिकॉन कार्बाइडउच्च ताप चालकता के साथ।
निष्कर्ष:एक सिरेमिक सामग्री को निर्दिष्ट करने के बारे में वास्तव में एक वांछित सूक्ष्म संरचना निर्दिष्ट करने के बारे में है।एक निर्माता के साथ काम करना जो विश्वसनीय रूप से उस सूक्ष्म संरचना का उत्पादन कर सकता है भाग प्रदर्शन और स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण है.
