Áhrif sintrun á eiginleika sirkon keramik

Áhrif sintrun á eiginleika sirkon keramik

Sem eins konar keramik efni hefur sirkon mikinn styrk, mikla hörku, góða slitþol, sýru- og basaþol, háhitaþol og aðra framúrskarandi eiginleika. Auk þess að vera mikið notaður á iðnaðarsviðinu, með kröftugri þróun gervitennaiðnaðarins á undanförnum árum, hefur zirconia keramik orðið mögulegasta gervitennið og vakið athygli margra vísindamanna.

Frammistaða zirconia keramik verður fyrir áhrifum af mörgum þáttum, í dag tölum við um áhrif hertu á suma eiginleika zirconia keramik.

Sinterunaraðferð

Hin hefðbundna sintunaraðferð er að hita líkamann með hitageislun, hitaleiðni, varma convection, þannig að hitinn sé frá yfirborði sirkon að innan, en hitaleiðni sirkon er verri en súrál og önnur keramik efni. Til að koma í veg fyrir sprungur af völdum hitauppstreymis er hefðbundinn upphitunarhraði hægur og tíminn er langur, sem gerir framleiðsluferil sirkons langan og framleiðslukostnaðurinn er hár. Undanfarin ár hefur verið í brennidepli rannsókna að bæta vinnslutækni sirkon, stytta vinnslutímann, draga úr framleiðslukostnaði og útvega hágæða keramikefni úr zirconia og örbylgjuofn sintun er án efa efnileg sintunaraðferð.

Það er komist að því að örbylgjuofn sintrun og andrúmsloftsþrýstingssintering hafa ekki marktækan mun á áhrifum hálfgegndræpis og slitþols. Ástæðan er sú að þéttleiki zirconia sem fæst með örbylgju sinrun er svipaður og hefðbundin sintun, og báðir eru þéttir sintering, en kostir örbylgjuofns sintunar eru lágt sintunarhitastig, fljótur hraði og stuttur sintunartími. Hins vegar er hitastigshækkunarhraði sintunar í andrúmsloftsþrýstingi hægt, sintunartíminn er lengri og allur sintunartíminn er um það bil 6-11 klst. Í samanburði við venjulega þrýstisintun er örbylgjuofnsintun ný hertuaðferð, sem hefur kosti stutts sintunartíma, mikillar skilvirkni og orkusparnaðar og getur bætt örbyggingu keramik.

Sumir fræðimenn telja einnig að sirkon eftir örbylgjuhertu geti viðhaldið metstable tequartet fasa, hugsanlega vegna þess að örbylgjuofn hraðhitun getur náð hraðri þéttingu efnisins við lægra hitastig, kornastærðin er minni og jafnari en venjuleg þrýstingssintun, lægri en mikilvæga fasabreytingarstærð t-ZrO2, sem er til þess fallin að viðhalda eins miklu og mögulegt er í metstöðugu ástandi við stofuhita, sem bætir styrk og seigleika keramikefna.

Tvöfalt sintunarferli

Samninga hertu sirkon keramik er aðeins hægt að vinna með smerilskurðarverkfærum vegna mikillar hörku og styrks og vinnslukostnaðurinn er hár og tíminn er langur. Til að leysa ofangreind vandamál, verður stundum sirkon keramik notað tvisvar sinnum sintunarferli, eftir myndun keramikhlutans og upphafs sintrun, CAD/CAM mögnunarvinnslan í æskilega lögun og síðan sintun að endanlegu sintunarhitastigi til að gera efnið alveg þétt.

Það er komist að því að tvö sintunarferli munu breyta sintunarhvörfum sirkonkeramiksins og mun hafa ákveðin áhrif á sintunarþéttleika, vélræna eiginleika og örbyggingu sirkonkeramik. Vélrænni eiginleikar vélrænna sirkonkeramiksins sem hert er einu sinni þétt eru betri en hertu tvisvar. Tvíása beygjustyrkur og brotseigni hins vinnanlega sirkon keramik sem er hert einu sinni þétt er hærra en hert tvisvar. Brotmáti frumhertu sirkonkeramiksins er umkornótt/millikornótt og sprunguhöggið er tiltölulega beint. Brothamur tvisvar hertu sirkon keramik er aðallega millikornabrot og sprunguþróunin er snúnari. Eiginleikar samsettra brotahams eru betri en einföld millikornabrotshamur.

Sinterandi tómarúm

Sirkon verður að herða í lofttæmi umhverfi, í sintunarferlinu mun framleiða mikinn fjölda loftbóla og í lofttæmi umhverfi er auðvelt að losa loftbólur úr bráðnu ástandi postulínslíkamans, bæta þéttleika sirkonsýru og auka þar með hálfgegndræpi og vélrænni eiginleikar sirkon.

Upphitunarhlutfall

Í sintunarferli sirkons, til að ná góðum árangri og væntanlegum árangri, ætti að nota lægri hitunarhraða. Hátt hitunarhraði gerir innra hitastig sirkonsteins ójafnt þegar loka sintunarhitastiginu er náð, sem leiðir til þess að sprungur myndast og svitahola myndast. Niðurstöðurnar sýna að með aukningu á upphitunarhraða styttist kristöllunartími sirkonkristalla, ekki er hægt að losa gasið á milli kristalla og porosity innan sirkonkristallanna eykst lítillega. Með aukningu á upphitunarhraða byrjar lítið magn af einklínískum kristalfasa að vera til í fjórhyrningsfasa sirkon, sem mun hafa áhrif á vélrænni eiginleika. Á sama tíma, með aukningu á upphitunarhraða, verða kornin skautuð, það er sambúð stærri og smærri korna er auðveld. Hægari hitunarhraði stuðlar að myndun jafnari korna, sem eykur hálfgegndræpi sirkon.