سيرامڪ ڪوٽنگن ۾ ناياب زمين جي آڪسائيڊ جو اثر ڇا آهي؟

سيرامڪس، ڌاتو مواد ۽ پوليمر مواد ٽن وڏن مضبوط مواد جي طور تي درج ٿيل آهن. سيرامڪس ۾ ڪيتريون ئي بهترين خاصيتون آهن، جهڙوڪ تيز گرمي پد جي مزاحمت، سنکنرن جي مزاحمت، لباس جي مزاحمت، وغيره، ڇاڪاڻ ته سيرامڪس جو ايٽمي بانڊنگ موڊ آئنڪ بانڊ، ڪوويلنٽ بانڊ يا مخلوط آئن-ڪوويلنٽ بانڊ آهي جنهن ۾ اعليٰ بانڊ توانائي آهي. سيرامڪس ڪوٽنگ سبسٽريٽ جي ٻاهرين مٿاڇري جي ظاهر، بناوت ۽ ڪارڪردگي کي تبديل ڪري سگهي ٿي، ڪوٽنگ-سبسٽريٽ جامع ان جي نئين ڪارڪردگي لاءِ پسند ڪيو ويو آهي. اهو نامياتي طور تي سبسٽريٽ جي اصل خاصيتن کي اعلي درجه حرارت جي مزاحمت، اعلي لباس جي مزاحمت ۽ سيرامڪس مواد جي اعلي سنکنرن جي مزاحمت جي خاصيتن سان گڏ ڪري سگهي ٿو، ۽ ٻن قسمن جي مواد جي جامع فائدن کي مڪمل راند ڏئي ٿو، تنهنڪري اهو ايرو اسپيس، هوائي جهاز، قومي دفاع، ڪيميائي صنعت ۽ ٻين صنعتن ۾ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندو آهي.

ناياب زمين کي نئين مواد جو "خزانو گھر" سڏيو ويندو آهي، ڇاڪاڻ ته ان جي منفرد 4f اليڪٽرانڪ جوڙجڪ ۽ جسماني ۽ ڪيميائي ملڪيتن جي ڪري. تنهن هوندي به، خالص ناياب زمين جون ڌاتون گهٽ ئي سڌي طرح تحقيق ۾ استعمال ٿينديون آهن، ۽ ناياب زمين جا مرڪب گهڻو ڪري استعمال ٿيندا آهن. سڀ کان عام مرڪب CeO2، La2O3، Y2O3، LaF3، CeF، CeS ۽ ناياب زمين فيروسيلڪون آهن. اهي ناياب زمين جا مرڪب سيرامڪ مواد ۽ سيرامڪ ڪوٽنگ جي بناوت ۽ ملڪيت کي بهتر بڻائي سگهن ٿا.

سيرامڪ مواد ۾ ناياب زمين جي آڪسائيڊ جو استعمال

مختلف سيرامڪس ۾ اسٽيبلائيزر ۽ سينٽرنگ ايڊز جي طور تي نادر زمين جي عنصرن کي شامل ڪرڻ سان سينٽرنگ جي گرمي پد گهٽجي سگهي ٿو، ڪجهه ساختي سيرامڪس جي طاقت ۽ سختي کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو، ۽ اهڙي طرح پيداوار جي قيمت گهٽجي سگهي ٿي. ساڳئي وقت، نادر زمين جا عنصر سيمي ڪنڊڪٽر گيس سينسرز، مائڪرو ويڪرو ميڊيا، پيزو اليڪٽرڪ سيرامڪس ۽ ٻين فنڪشنل سيرامڪس ۾ پڻ تمام اهم ڪردار ادا ڪن ٿا. تحقيق مان معلوم ٿيو ته، ايلومينا سيرامڪس ۾ ٻه يا وڌيڪ نادر زمين جي آڪسائيڊ کي گڏ ڪرڻ هڪ واحد نادر زمين جي آڪسائيڊ کي ايلومينا سيرامڪس ۾ شامل ڪرڻ کان بهتر آهي. اصلاح جي ٽيسٽ کان پوءِ، Y2O3+CeO2 جو بهترين اثر آهي. جڏهن 0.2%Y2O3+0.2%CeO2 کي 1490℃ تي شامل ڪيو ويندو آهي، ته سينٽر ٿيل نمونن جي نسبتي کثافت 96.2% تائين پهچي سگهي ٿي، جيڪا ڪنهن به نادر زمين جي آڪسائيڊ Y2O3 يا CeO2 سان نمونن جي کثافت کان وڌيڪ آهي.

La2O3+Y2O3, Sm2O3+La2O3 جو اثر سنٽرنگ کي فروغ ڏيڻ ۾ صرف La2O3 شامل ڪرڻ کان بهتر آهي، ۽ لباس جي مزاحمت واضح طور تي بهتر ٿي آهي. اهو پڻ ڏيکاري ٿو ته ٻن ناياب زميني آڪسائيڊن جو ميلاپ هڪ سادو اضافو ناهي، پر انهن جي وچ ۾ هڪ رابطو آهي، جيڪو ايلومينا سيرامڪس جي سنٽرنگ ۽ ڪارڪردگي بهتري لاءِ وڌيڪ فائديمند آهي، پر اصول جو مطالعو اڃا تائين باقي آهي.

ان کان علاوه، اهو معلوم ٿيو آهي ته مخلوط ناياب زمين جي ڌاتو آڪسائيڊ کي سنٽرنگ ايڊز جي طور تي شامل ڪرڻ سان مواد جي منتقلي کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو، MgO سيرامڪس جي سنٽرنگ کي فروغ ڏئي سگهجي ٿو ۽ کثافت کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو. جڏهن ته، جڏهن مخلوط ڌاتو آڪسائيڊ جو مواد 15٪ کان وڌيڪ هوندو آهي، ته نسبتي کثافت گهٽجي ويندي آهي ۽ کليل پورسيٽي وڌي ويندي آهي.

ٻيو، سيرامڪ ڪوٽنگ جي خاصيتن تي ناياب زمين جي آڪسائيڊ جو اثر

موجوده تحقيق ڏيکاري ٿي ته نادر زمين جا عنصر اناج جي سائيز کي بهتر بڻائي سگهن ٿا، کثافت وڌائي سگهن ٿا، مائڪرو اسٽرڪچر کي بهتر بڻائي سگهن ٿا ۽ انٽرفيس کي صاف ڪري سگهن ٿا. اهو سيرامڪ ڪوٽنگن جي طاقت، سختي، سختي، لباس مزاحمت ۽ سنکنرن جي مزاحمت کي بهتر بڻائڻ ۾ هڪ منفرد ڪردار ادا ڪري ٿو، جيڪو سيرامڪ ڪوٽنگن جي ڪارڪردگي کي هڪ خاص حد تائين بهتر بڻائي ٿو ۽ سيرامڪ ڪوٽنگن جي ايپليڪيشن رينج کي وسيع ڪري ٿو.

1

ناياب زمين جي آڪسائيڊ ذريعي سيرامڪ ڪوٽنگن جي مشيني خاصيتن ۾ بهتري

ناياب زمين آڪسائيڊ سيرامڪ ڪوٽنگن جي سختي، موڙيندڙ طاقت ۽ ٽينسل بانڊنگ طاقت کي خاص طور تي بهتر بڻائي سگهن ٿا. تجرباتي نتيجا ڏيکارين ٿا ته ڪوٽنگ جي ٽينسل طاقت کي مؤثر طريقي سان بهتر بڻائي سگهجي ٿو جڏهن لاؤ _ 2 جي مقدار 6.0٪ آهي، ۽ ٽينسل بانڊ طاقت 27.36MPa تائين پهچي سگهي ٿي جڏهن لاؤ _ 2 جي مقدار 6.0٪ آهي. Cr2O3 مواد ۾ 3.0٪ ۽ 6.0٪ جي ماس فريڪشن سان CeO2 کي شامل ڪرڻ سان، ڪوٽنگ جي ٽينسل بانڊنگ طاقت 18 ~ 25MPa جي وچ ۾ آهي، جيڪا اصل 12 ~ 16MPa کان وڌيڪ آهي جڏهن ته، جڏهن CeO2 جو مواد 9.0٪ آهي، ٽينسل بانڊ طاقت 12 ~ 15MPa تائين گهٽجي ويندي آهي.

2

ناياب زمين ذريعي سيرامڪ ڪوٽنگ جي حرارتي جھٽڪي جي مزاحمت ۾ بهتري

حرارتي جھٽڪي جي مزاحمت جو امتحان ڪوٽنگ ۽ سبسٽريٽ جي وچ ۾ بانڊنگ جي طاقت ۽ ڪوٽنگ ۽ سبسٽريٽ جي وچ ۾ حرارتي توسيع جي کوٽائي جي ميلاپ کي معيار جي طور تي ظاهر ڪرڻ لاءِ هڪ اهم امتحان آهي. اهو سڌو سنئون ڪوٽنگ جي صلاحيت کي ظاهر ڪري ٿو ته جيئن استعمال دوران گرمي پد متبادل طور تي تبديل ٿئي ٿو، ۽ ڪوٽنگ جي ميڪيڪل جھٽڪي جي ٿڪاوٽ ۽ پاسي کان سبسٽريٽ سان بانڊنگ جي صلاحيت کي به ظاهر ڪري ٿو. تنهن ڪري، اهو سيرامڪ ڪوٽنگ جي معيار کي جانچڻ لاءِ پڻ اهم عنصر آهي.

تحقيق ڏيکاري ٿي ته 3.0%CeO2 جو اضافو ڪوٽنگ ۾ پورسيٽي ۽ پور سائيز کي گهٽائي سگھي ٿو، ۽ پور جي ڪنڊ تي دٻاءُ جي ڪنسنٽريشن کي گهٽائي سگھي ٿو، ان ڪري Cr2O3 ڪوٽنگ جي تھرمل شاک مزاحمت کي بهتر بڻائي ٿو. بهرحال، Al2O3 سيرامڪ ڪوٽنگ جي پورسيٽي گهٽجي وئي، ۽ ڪوٽنگ جي بانڊنگ طاقت ۽ تھرمل شاک ناڪامي جي زندگي LaO2 کي شامل ڪرڻ کان پوءِ واضح طور تي وڌي وئي. جڏهن LaO2 جي اضافي مقدار 6% (ماس فريڪشن) آهي، ته ڪوٽنگ جي تھرمل شاک مزاحمت بهترين آهي، ۽ تھرمل شاک ناڪامي جي زندگي 218 ڀيرا پهچي سگهي ٿي، جڏهن ته LaO2 کان سواءِ ڪوٽنگ جي تھرمل شاک ناڪامي جي زندگي صرف 163 ڀيرا آهي.

3

ناياب زمين جا آڪسائيڊ ڪوٽنگن جي لباس جي مزاحمت کي متاثر ڪن ٿا

سيرامڪ ڪوٽنگن جي لباس مزاحمت کي بهتر بڻائڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ ناياب زمين آڪسائيڊ گهڻو ڪري CeO2 ۽ La2O3 آهن. انهن جي هيڪساگونل پرت واري جوڙجڪ سٺي لوبريڪيشن فنڪشن ڏيکاري سگهي ٿي ۽ اعلي درجه حرارت تي مستحڪم ڪيميائي ملڪيتن کي برقرار رکي سگهي ٿي، جيڪا مؤثر طريقي سان لباس مزاحمت کي بهتر بڻائي سگهي ٿي ۽ رگڙ جي کوٽائي کي گهٽائي سگهي ٿي.

تحقيق ڏيکاري ٿي ته مناسب مقدار ۾ CeO2 سان ڪوٽنگ جو رگڙ ڪوفيشينٽ ننڍو ۽ مستحڪم آهي. اهو ٻڌايو ويو آهي ته پلازما اسپري ٿيل نڪل تي ٻڌل سرميٽ ڪوٽنگ ۾ La2O3 شامل ڪرڻ سان واضح طور تي رگڙ جي لباس ۽ ڪوٽنگ جي رگڙ جي کوٽائي کي گهٽائي سگهجي ٿو، ۽ رگڙ جي کوٽائي ٿوري اتار چڙهاؤ سان مستحڪم آهي. ناياب زمين کان سواءِ ڪلڊنگ پرت جي لباس جي مٿاڇري سنگين چپکڻ ۽ ڀُرڻ واري ڀڃڻ ۽ ڦُرڻ کي ڏيکاري ٿي، جڏهن ته، ناياب زمين تي مشتمل ڪوٽنگ خراب ٿيل مٿاڇري تي ڪمزور چپکڻ ڏيکاري ٿي، ۽ وڏي علائقي جي ڀُرڻ واري ڦُرڻ جو ڪو نشان ناهي. ناياب زمين جي ڊوپڊ ڪوٽنگ جو مائڪرو اسٽرڪچر وڌيڪ گهاٽو ۽ وڌيڪ ٺوس آهي، ۽ سوراخ گهٽجي ويا آهن، جيڪو خوردبيني ذرڙن پاران پيدا ٿيندڙ سراسري رگڙ جي قوت کي گهٽائي ٿو ۽ رگڙ ۽ پائڻ کي گهٽائي ٿو ڊوپنگ ناياب زمين سرميٽ جي ڪرسٽل جهاز جي فاصلي کي به وڌائي سگھي ٿو، اهو ٻن ڪرسٽل چهرن جي وچ ۾ رابطي جي قوت جي تبديلي جو سبب بڻجي ٿو ۽ رگڙ جي کوٽائي کي گهٽائي ٿو.

خلاصو:

جيتوڻيڪ ناياب زمين جي آڪسائيڊس سيرامڪ مواد ۽ ڪوٽنگن جي استعمال ۾ وڏيون ڪاميابيون حاصل ڪيون آهن، جيڪي سيرامڪ مواد ۽ ڪوٽنگن جي مائڪرو اسٽرڪچر ۽ ميڪيڪل خاصيتن کي مؤثر طريقي سان بهتر بڻائي سگهن ٿيون، اڃا تائين ڪيتريون ئي نامعلوم خاصيتون آهن، خاص طور تي رگڙ ۽ لباس کي گهٽائڻ ۾. مواد جي طاقت ۽ لباس جي مزاحمت کي انهن جي لوبريڪٽنگ خاصيتن سان ڪيئن تعاون ڪجي، ٽرائبولوجي جي ميدان ۾ بحث جي لائق هڪ اهم هدايت بڻجي وئي آهي.

ٽيليفون: +86-21-20970332اي ميل:info@shxlchem.com