在材料科学的广阔领域中,陶瓷材料凭借其独特的性能,如高硬度、高耐磨性、良好的化学稳定性等,一直占据着重要的地位。然而,传统陶瓷材料的脆性问题限制了其在许多领域的应用。为了克服这一缺陷,科学家们不断探索创新,ZTA 锆铝复合增韧陶瓷应运而生,成为先进材料领域一颗耀眼的新星。
一、ZTA 锆铝复合增韧陶瓷的成分奥秘
ZTA 锆铝复合增韧陶瓷,其主要成分包括 Al2O3、ZrO2,同时还含有少量的 Cr2O3、TiO2以及 ZnO 等。这些物质晶格相似,在烧结过程中与 Al2O3形成固熔体,发挥着至关重要的作用。它们能够细化晶粒,促进烧结,进而提高陶瓷的断裂韧性,使得 ZTA 陶瓷的断裂韧性 KIC≥5.5MPa?m1/2 。
二、卓越的性能特点
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高硬度:ZTA 锆铝复合增韧陶瓷的洛氏硬度 HRA≥90,这使其能够在面对各种高硬度物质的摩擦和冲击时,依然保持自身的完整性,不易被划伤或磨损。
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超强耐磨性:凭借其特殊的成分和增韧机制,ZTA 陶瓷的磨损体积 cm³≤0.01,在长时间、高强度的磨损环境下,能够保持稳定的性能,大大延长了相关设备的使用寿命,降低了维护成本。
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优异的抗冲击性:通过多种增韧方式的协同作用,ZTA 陶瓷能够有效抵抗较大的冲击力,不易破碎,在需要承受冲击载荷的应用场景中表现出色。
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耐腐蚀性:在 pH 值为 3 - 12 的酸碱环境中,ZTA 陶瓷都能保持稳定的化学性质,不被腐蚀,这使其在化工、食品、医药等对耐腐蚀性能要求较高的行业中具有广阔的应用前景。
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良好的稳定性:形状规则光滑,在不同的温度、湿度等环境条件下,都能保持稳定的物理和化学性能,为其在各种复杂环境中的应用提供了可靠保障。
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较高的强度:其抗弯强度在 300 - 800MPa 之间,抗压强度可达 1200 - 3000MPa,能够承受较大的外力作用,满足众多工程领域的强度要求。
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三、广泛的应用领域
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工业磨损领域:由于其出色的耐磨和抗冲击性能,ZTA 锆铝复合陶瓷耐磨衬砖被大量应用于输料量大、物料冲击力大的重磨损设备上,如矿山机械、冶金设备、电力行业的输煤系统等,作为防磨内衬,有效减少设备的磨损,提高设备运行效率。
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研磨领域:ZTA 锆铝复合球作为一种高性能的复合磨料材料,在多个行业的研磨工序中发挥着关键作用。
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