Cirkónium tégla speciális tűzálló anyagokhoz
Ipari cirkónium-oxid és alumínium-oxid nyersanyagként való felhasználásával, ultrafinom köszörüléssel, szigorú szemcseméret-szabályozással és hagyományos eljárásokkal nagyszilárdságú és nagy szilárdságú cirkónium-alumínium-oxid kompozit kerámiák állíthatók elő. Ez a cirkónium tégla egy speciális tűzálló anyag.
A kutatási eredmények azt mutatják, hogy alumínium-oxid hozzáadása a cirkónium-oxid mátrixhoz hatékonyan gátolhatja a cirkónium-oxid szemcsék növekedését, ami előnyös a metastabil tetragonális cirkóniumszemcsék létezéséhez, ezáltal javítva az anyag szilárdságát és törési szívósságát. Ha az alumínium-oxid tömeghányada 20%, a kompozit kerámia hajlítószilárdsága eléri a 676,7 MPa-t, a törési szilárdság pedig eléri a 10 MPa/m²-t. A fázistranszformációs és részecske-diszperziós edzés kombinációja javítja a kompozit kerámia anyagok mechanikai tulajdonságait.
Alumínium-oxid mikropor készítése hőbontásos módszerrel, cirkónium-oxid ultrafinom por készítése kémiai koprecipitálásos módszerrel, cirkónium-oxid/alumínium-oxid kompozit kerámia előállítása megfelelő eljárásokkal. Úgy gondolják, hogy az alumínium-oxid hozzáadása gátolhatja a cirkónium-oxid szemcsék növekedését, és javítja a mátrix szilárdságát és szívósságát. Amikor az alumínium-oxid tömeghányada eléri a 30%-ot, az 1600 fokon kiégetett tegnapi fázisú kerámiák hajlítószilárdsága 968 MPa, a törési szilárdsága pedig 13,7 MPa/cm².
A cirkónia hozzáadása a korund tűzálló anyagokhoz a jade cirkónium-oxid kompozit anyagok előállításához egy példa a tűzálló anyagok fázisátalakulásának megerősítésére, edzésére és mikrorepedésekkel szembeni edzésére vonatkozó elméletek alkalmazására. A korund cirkónium-oxid minta hűtési folyamata során a cirkónium-oxid fázisátalakuláson megy keresztül, és bizonyos számú mikrorepedést képez az anyag belsejében, ami előnyös az anyag mechanikai szilárdságának és szívósságának javítása szempontjából. Ha a hozzáadott cirkónium-oxid mennyisége kicsi, az anyagban lévő mikrorepedések száma nem jelentős, ami csekély hatással van a korund tűzálló anyagok szilárdságára; Ha a külső mennyiség túl magas (például eléri a 9%-os vagy nagyobb tömeghányadot), az anyagban lévő nagyszámú mikrorepedés miatt az anyag hajlítószilárdsága csökken.
Nyersanyagként korund, szintetikus mullit és monoklin cirkónium-oxid felhasználásával a keveréket izosztatikus préseléssel alakítják ki és 1650-1700 fokon égetik ki. A minta hajlítószilárdságának hőmérséklet-változásának törvénye az, hogy a szilárdság először a hőmérséklettel növekszik az átmeneti hőmérsékletig, majd a hőmérséklet emelkedésével csökken. Ennek oka a különböző kristályfázisok közötti hőtágulási eltérés és a mikrorepedések helyi áthidalása. Az átmeneti hőmérséklet 800-900 fok között van, és a cirkónia martenzites átalakulása miatt 1000-1200 fokon "völgy" jellemző, 1100 fokos völgyfenékkel.
