World Ceramic Industry News

10 Sintring AIDS för att sänka sintringstemperaturen och förbättra komprimeringen av aluminiumoxid (Al₂o₃) och Zirconia (Zro₂) keramik

2025-08-19

Engineering Ceramic Co., (EC © ™) Rapport:

Med över 20 års produktionsupplevelse har EG -tekniska teamet ägnats åt att minska sintringstemperaturen och produktionskostnaderna för aluminiumoxid (Al₂o₃) och Zirconia (Zro₂) keramik samtidigt som egenskaper som styrkor, tuffhet och hårdhet avsevärt förbättras. De tio sintring AIDS som presenteras i denna artikel är erkända lösningar från år av branschens expertforskning. Genom att bygga på denna stiftelse har EC © ™ genomfört omfattande tester och kombinerade kundkrav med praktiska applikationsmiljöer för att utveckla unika lösningar. Sintring AIDS 1–5 är för aluminiumoxid keramik och 6–10 är för zirkoniumkeramik. Av konfidentialitetsskäl finns endast korta beskrivningar:


1. MGSIO (Composite Liquid-Phase Aid)

Sammansättning:Mgo-sio₂-baserat sammansatt sintringhjälpmedel (Mgo ≈ 1–2% + SiO₂ ≤ 3%)

Mekanism:Bildar en vätskefas med låg smältpunkt (silikatglasfas) vid 1450–1550 ° C, vilket främjar omarrangemang och densifiering av partikel, medan MGO undertrycker onormal korntillväxt.

Prestationsfördelar:

    Ointerande temperatur reduceras till under 1500 ° C (ren al₂o₃ kräver ≥1600 ° C), vilket uppnår> 99% förtätning.

    Ofe-kornig struktur förbättrar böjhållfastheten till 400–600 MPa och förbättrar slitstyrkan.

Applikationer:Strukturella keramiska komponenter (t.ex. skärverktyg, bärbollar), slitstarka foder, elektroniska förpackningsunderlag.

Egenskaper:Balanser densifiering och hög temperaturstyrka, vilket undviker nedbrytning av korrosionsbeständighet på grund av överdriven glasfas.


2. Tio₂ (Lattice Diffusion Promoter)

Sammansättning:Nano-Tio₂ (Anatas, partikelstorlek <50 nm)

Mekanism:Ti⁴⁺ ersätter al³⁺, skapa lediga platser som aktiverar al³⁺ diffusionsvägar (fastfas sintring dominerande), vilket minskar sintring aktiveringsenergi.

● Prestationsfördelar:

    Ointerande temperatur sänktes med 100–200 ° C, och accelererar densifiering av ren al₂o₃.

    Osub-mikronkornförfining ökar hårdheten (HV) med 15–20% och förbättrar termisk chockmotstånd.

● Applikationer:Transparent aluminiumoxid keramik (infraröda fönster, högtrycksnatriumlampor), högtemperaturkonstruktionskomponenter (oxidationsresistenta delar).

● Egenskaper:Ingen glasfas introducerad, bibehåller optiska eller elektriska egenskaper med hög renhet.


3. Ylao (sällsynt jordgränsregulator)

● Komposition:Y₂o₃ + la₂o₃ sammansatt sällsynt jordarts tillsats (totalt tillägg 0,5–2%)

● Mekanism:Sällsynta jordjoner segregerar vid spannmålsgränser, renar föroreningar (t.ex. Na⁺), hämmar korngränsmigration, främjande av enhetlig förtätning och undertryckande av grovt grovt.

● Prestationsfördelar:

    Osuppresses onormal korntillväxt (fästeffekt), med hög temperaturstyrka retention> 90% (testad vid 1000 ° C).

    Oincreases Fracture Toughness (KIC) till 4–5 MPa · m¹/² (enfas al₂o₃ ≈ 3 MPa · m¹/²).

● Applikationer:Högtemperatur flyg- och rymdkomponenter (förbränningskammare), slit- och korrosionsbeständig industriutrustning (ventiler, pumptätningar).

● Egenskaper:Förbättrar korngränsens sammanhållning, balansering av hög temperaturstabilitet och mekanisk tillförlitlighet.


4. Zral (fasomvandlingssvårningskomposit)

● Komposition:Delvis stabiliserad zro₂ (t-zro₂) spridd i al₂o₃ matris (zta keramik, zro₂ innehåll 5–15%)

● Mekanism:T-Zro₂-partiklar genomgår stressinducerad fasomvandling (T → M), absorberande energi och avledande sprickor för härdning; Nano-Zro₂ hämmar också al₂o₃ korntillväxt.

● Prestationsfördelar:

    OFRACTURE -seghet ökade signifikant till 8–12 MPa · m¹/² (ren al₂o₃ ≈ 3 MPa · m¹/²).

    Oflexural styrka ≥500 MPa, med utmärkt slagmotstånd.

● Applikationer:Högpresterande strukturella komponenter (tandimplantatanläggningar, ballistiska rustningsplattor), högbelastning av slitstarka delar (keramiska lager, slipmedia).

● Egenskaper:Bryter igenom de mekaniska prestandamagarna för traditionell al₂o₃ och kombinerar hårdhet med sprickförökningsmotstånd.


5. CAMGSIO (kostnadseffektiv sammansatt vätskefashjälpmedel)

● Komposition:Cao-Mgo-Sio₂-system (CMS-system, totalt tillägg 3–5%)

● Mekanism:Bildar en multikomponent låg-eutektisk vätskefas (<1300 ° C), vilket snabbt fyller porer med hög förtätningseffektivitet.

● Prestationsfördelar:

    Ointerande temperatur reduceras till ~ 1400 ° C, idealisk för kostnadskänsliga applikationer.

    Odensifiering> 98%, även om hög temperaturstyrka är något lägre än THS-MGSIO på grund av mer glasfas.

● Applikationer:Lågkostnadsslitstarka delar (mekaniska bussningar, industriella keramiska rullar), konstruktionsmaterial (tegelförstärkningsaggregat).

● Egenskaper:Balanser sintringseffektivitet och kostnadseffektivitet, lämplig för storskalig produktion.


6. Y3Z (Yttria-stabiliserad Zirconia huvudstabilisator)

● Komposition:3 mol% y₂o₃-stabiliserad zro₂ (3y-TZP)

● Mekanism:Y³⁺ löses upp i zro₂gitteret och stabiliserar den tetragonala metastabla fasen (T-Zro₂) vid rumstemperatur, med stressinducerad fasomvandling (T → M) för härdning.

● Prestationsfördelar:

    OFRACTURE -seghet upp till 8–10 MPa · m¹/², böjhållfasthet> 1000 MPa.

    Ocontrollerbar kornstorlek (enhetlig nanoskala struktur), utmärkt biokompatibilitet.

● Applikationer:Tandåterställningar (all-ceramiska kronor, implantatanläggningar), precisionsverktyg (keramiska blad), biomedicinska implantat.

● Egenskaper:Klassiskt högstyrka, hög-tålhet zirkoniumsystem, kliniskt validerat.


7. YALSI (lågtemperaturglasfaskomposithjälpmedel)

● Komposition:MAS Glass Aid (Mgo-Al₂o₃-Sio₂) eller Y-Mas-variant

● Mekanism:Bildar en flytande fas med låg smältpunkt vid 1250–1350 ° C, vätande zro₂-partiklar för att främja omarrangemang och densifiering.

● Prestationsfördelar:

    Ointerande temperatur reduceras till under 1350 ° C (traditionell 3y-TZP kräver 1500–1600 ° C).

    Odensifiering> 99%, med ytfinish lämplig för precisionens optiska komponenter.

● Applikationer:Snabbspintande tandkeramiska block, infraröda optiska fönster (transparenta zro₂-komponenter), lågkostnadsstrukturella delar (sanitära keramiska ventilkärnor).

● Egenskaper:Vätskefas sintring påskyndar densifiering, förkortningsprocesscykler och minskar energiförbrukningen.


8. SCZR (Scandium-stabiliserat ultrahög temperatursystem)

Sammansättning:SC₂O₃-stabiliserad zro₂ (SCSZ, SC³⁺ Tillägg 5–15 mol%)

Mekanism:Hög kompatibilitet av SC³⁺-radie med Zr⁴⁺ möjliggör fast lösning, och bildar stabil kubisk fas (C-Zro₂) eller ultrafin T-zro₂, hämning av fastransformationsnedbrytning.

Prestationsfördelar:

    Ohigh-temperaturstyrka retention> 95% (testad vid 1200 ° C), hårdhet (HV) ≥1200.

    OFRACTURE TOWNESS 6–8 MPa · m¹/², utmärkt termisk chockmotstånd (ΔT 800 ° C cykling).

ApplIcations:Termiska barriärbeläggningar för aero-motorer, fast oxidbränslecell (SOFC) elektrolyter, extrema miljö tätningar.

Egenskaper:Överlägsen hög temperaturstabilitet och strukturell tillförlitlighet, även om det är kostsamt (SC är en sällsynt metall).


9. CEZR (CERIA-stabiliserat anti-oxidationssystem)

Sammansättning:CEO₂-stabiliserad zro₂ (CE-TZP, CE⁴⁺ Tillägg 8-12 mol%)

Mekanism:Ce⁴⁺/ce³⁺ valensbyte renar syre -lediga platser, hämmar oxidativ nedbrytning; Tetragonal fasstabilisering förbättrar segheten.

Prestationsfördelar:

    Oexcellent oxidationsmotstånd (Ce³⁺ minskar nedbrytningen av gitter).

    Ocontrollerbar hög temperaturkonduktivitet (förbättrad syrejonmigration), frakturthet 5–7 MPa · m¹/².

Applikationer:Automotive avgasrenare underlag, högtemperaturkatalytiska reaktorer, elektroniska sensorkomponenter.

Egenskaper:Funktionella kompositbalanseringsmekaniska egenskaper och miljöhållbarhet (t.ex. oxidation, elektrokemiska förhållanden).


10. ZRSIC (Whisker/Nanotube Synergistic Toughening Agent)

Sammansättning:Sic nanorör eller whiskers (tillägg 3–10%) sammansatta med Zro₂ -matris

Mekanism:SIC-förstärkningar Bridge spricktips, spridning av energi via utdragning; Samtidigt hämmar Zro₂ -korn som är grov och förbättrar värmeledningsförmågan.

Prestationsfördelar: oreakthrough frakturens seghet på 12–15 MPa · m¹/² (traditionell zro₂ ≈ 8 MPa · m¹/²).

    oreakthrough frakturens seghet på 12–15 MPa · m¹/² (traditionell zro₂ ≈ 8 MPa · m¹/²).

    Osignificant förbättrad termisk chockmotstånd (ökad värmeledningsförmåga, minskad termisk stress).

Applikationer:Extreme temperaturcykelkomponenter (aero-motor förbränningskammarfoder), högeffekt slitstöd utrustning (gruvkross hammarfoder).

Egenskaper:Multi-skala förstärkningsmekanism, övervinna prestanda flaskhalsar av enskilda material.




Uttalande: Artikeln/nyheterna/videon kommer från Internet eller, gjord av AI -programvaran. Vår webbplats trycker om i syfte att dela. Upphovsrätten till den omtryckta artikeln/nyheterna/videon tillhör den ursprungliga författaren eller det ursprungliga officiella kontot. Om det är någon intrång, vänligen informera oss i tid så kommer vi att verifiera och ta bort det.


+86-15993701193hj@engineeringceramic.com
X
Privacy Policy
Reject Accept