Gạch Zirconia cho vật liệu chịu lửa cấp đặc biệt
Bằng cách sử dụng zirconia và alumina công nghiệp làm nguyên liệu thô, mài siêu mịn, kiểm soát kích thước hạt nghiêm ngặt và các quy trình thông thường, có thể sản xuất gốm tổng hợp zirconia alumina có độ bền cao và độ dẻo dai cao. Gạch zirconia này là một loại vật liệu chịu lửa đặc biệt.
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng việc thêm alumina vào ma trận zirconia có thể ức chế hiệu quả sự phát triển của hạt zirconia, điều này có lợi cho sự tồn tại của các hạt zirconia tứ giác siêu bền, từ đó cải thiện độ bền và độ dẻo dai khi gãy của vật liệu. Khi phần khối lượng của alumina là 20%, độ bền uốn của gốm composite đạt 676,7MPa và độ bền đứt gãy đạt 10MPa/m2. Sự kết hợp giữa tăng cường chuyển pha và tăng cường phân tán hạt giúp tăng cường tính chất cơ học của vật liệu gốm composite.
Chuẩn bị bột vi lượng alumina bằng phương pháp phân hủy nhiệt, chuẩn bị bột siêu mịn zirconia bằng phương pháp kết tủa đồng hóa học và chuẩn bị gốm composite zirconia/alumina thông qua các quy trình thích hợp. Người ta tin rằng việc bổ sung alumina có thể ức chế sự phát triển của hạt zirconia và cải thiện độ bền và độ dẻo dai của ma trận. Khi phần khối lượng của alumina đạt 30%, độ bền uốn của gốm pha hôm qua được nung ở 1600 độ là 968MPa và độ bền đứt gãy là 13,7MPa/cm 2.
Thêm zirconia vào vật liệu chịu lửa corundum để sản xuất vật liệu composite zirconia ngọc bích là một ví dụ về ứng dụng lý thuyết tăng cường chuyển pha, làm cứng và làm cứng vết nứt vi mô trong vật liệu chịu lửa. Trong quá trình làm mát mẫu corundum zirconia, zirconia trải qua quá trình chuyển pha, hình thành một số vết nứt vi mô nhất định bên trong vật liệu, có lợi cho việc cải thiện độ bền cơ học và độ dẻo dai của vật liệu. Khi lượng zirconia được thêm vào nhỏ, số lượng vết nứt nhỏ trong vật liệu không đáng kể, điều này ít ảnh hưởng đến độ bền của vật liệu chịu lửa corundum; Khi lượng bên ngoài quá cao (chẳng hạn như đạt phần khối lượng từ 9% trở lên), do số lượng vết nứt vi mô trong vật liệu lớn, độ bền uốn của vật liệu sẽ giảm.
Sử dụng corundum, mullite tổng hợp và zirconia đơn tà làm nguyên liệu thô, hỗn hợp được hình thành bằng cách ép đẳng tĩnh và nung ở nhiệt độ 1650-1700 độ. Quy luật biến đổi nhiệt độ của độ bền uốn của mẫu là độ bền đầu tiên tăng theo nhiệt độ cho đến nhiệt độ chuyển tiếp, sau đó giảm dần khi nhiệt độ tăng. Điều này là do sự giãn nở nhiệt không khớp giữa các pha tinh thể khác nhau và sự kết nối cục bộ của các vết nứt vi mô. Nhiệt độ chuyển tiếp nằm trong khoảng 800-900 độ và do sự biến đổi martensitic của zirconia, có đặc điểm "thung lũng" ở 1000-1200 độ, với đáy thung lũng ở 1100 độ.
