在材料科學(xué)的廣闊領(lǐng)域中,陶瓷材料憑借其獨(dú)特的性能,如高硬度、高耐磨性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性等,一直占據(jù)著重要的地位。然而,傳統(tǒng)陶瓷材料的脆性問題限制了其在許多領(lǐng)域的應(yīng)用。為了克服這一缺陷,科學(xué)家們不斷探索創(chuàng)新,ZTA 鋯鋁復(fù)合增韌陶瓷應(yīng)運(yùn)而生,成為先進(jìn)材料領(lǐng)域一顆耀眼的新星。
一、ZTA 鋯鋁復(fù)合增韌陶瓷的成分奧秘
ZTA 鋯鋁復(fù)合增韌陶瓷,其主要成分包括 Al2O3、ZrO2,同時(shí)還含有少量的 Cr2O3、TiO2以及 ZnO 等。這些物質(zhì)晶格相似,在燒結(jié)過(guò)程中與 Al2O3形成固熔體,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它們能夠細(xì)化晶粒,促進(jìn)燒結(jié),進(jìn)而提高陶瓷的斷裂韌性,使得 ZTA 陶瓷的斷裂韌性 KIC≥5.5MPa?m1/2 。
二、卓越的性能特點(diǎn)
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高硬度:ZTA 鋯鋁復(fù)合增韌陶瓷的洛氏硬度 HRA≥90,這使其能夠在面對(duì)各種高硬度物質(zhì)的摩擦和沖擊時(shí),依然保持自身的完整性,不易被劃傷或磨損。
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超強(qiáng)耐磨性:憑借其特殊的成分和增韌機(jī)制,ZTA 陶瓷的磨損體積 cm³≤0.01,在長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度的磨損環(huán)境下,能夠保持穩(wěn)定的性能,大大延長(zhǎng)了相關(guān)設(shè)備的使用壽命,降低了維護(hù)成本。
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優(yōu)異的抗沖擊性:通過(guò)多種增韌方式的協(xié)同作用,ZTA 陶瓷能夠有效抵抗較大的沖擊力,不易破碎,在需要承受沖擊載荷的應(yīng)用場(chǎng)景中表現(xiàn)出色。
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耐腐蝕性:在 pH 值為 3 - 12 的酸堿環(huán)境中,ZTA 陶瓷都能保持穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),不被腐蝕,這使其在化工、食品、醫(yī)藥等對(duì)耐腐蝕性能要求較高的行業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
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良好的穩(wěn)定性:形狀規(guī)則光滑,在不同的溫度、濕度等環(huán)境條件下,都能保持穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能,為其在各種復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用提供了可靠保障。
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較高的強(qiáng)度:其抗彎強(qiáng)度在 300 - 800MPa 之間,抗壓強(qiáng)度可達(dá) 1200 - 3000MPa,能夠承受較大的外力作用,滿足眾多工程領(lǐng)域的強(qiáng)度要求。
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三、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域
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工業(yè)磨損領(lǐng)域:由于其出色的耐磨和抗沖擊性能,ZTA 鋯鋁復(fù)合陶瓷耐磨襯磚被大量應(yīng)用于輸料量大、物料沖擊力大的重磨損設(shè)備上,如礦山機(jī)械、冶金設(shè)備、電力行業(yè)的輸煤系統(tǒng)等,作為防磨內(nèi)襯,有效減少設(shè)備的磨損,提高設(shè)備運(yùn)行效率。
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研磨領(lǐng)域:ZTA 鋯鋁復(fù)合球作為一種高性能的復(fù)合磨料材料,在多個(gè)行業(yè)的研磨工序中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
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