Athari ya sintering kwenye mali ya keramik ya zirconia

Athari ya sintering kwenye mali ya keramik ya zirconia

Kama aina ya nyenzo za kauri, zirconium ina nguvu ya juu, ugumu wa juu, upinzani mzuri wa kuvaa, upinzani wa asidi na alkali, upinzani wa joto la juu na mali nyingine bora. Mbali na kutumika sana katika uwanja wa viwanda, pamoja na maendeleo makubwa ya sekta ya meno bandia katika miaka ya hivi karibuni, keramik ya zirconia imekuwa nyenzo yenye uwezo zaidi ya meno na kuvutia tahadhari ya watafiti wengi.

Utendaji wa keramik ya zirconia huathiriwa na mambo mengi, leo tunazungumzia kuhusu athari za sintering kwenye baadhi ya mali ya keramik ya zirconia.

Mbinu ya sintering

Njia ya jadi ya sintering ni joto la mwili kwa njia ya mionzi ya joto, uendeshaji wa joto, convection ya joto, ili joto liwe kutoka kwenye uso wa zirconia hadi ndani, lakini conductivity ya mafuta ya zirconia ni mbaya zaidi kuliko ile ya alumina na vifaa vingine vya kauri. Ili kuzuia ngozi inayosababishwa na mkazo wa joto, kasi ya kupokanzwa ya jadi ni polepole na muda ni mrefu, ambayo inafanya mzunguko wa uzalishaji wa zirconia kuwa mrefu na gharama ya uzalishaji ni kubwa. Katika miaka ya hivi karibuni, uboreshaji wa teknolojia ya usindikaji wa zirconia, kufupisha muda wa usindikaji, kupunguza gharama ya uzalishaji, na kutoa nyenzo za kauri za zirconia za meno zimekuwa lengo la utafiti, na microwave sintering bila shaka ni njia ya kuahidi ya sintering.

Imegunduliwa kuwa sintering ya microwave na sintering ya shinikizo la anga haina tofauti kubwa juu ya ushawishi wa upenyezaji wa nusu na upinzani wa kuvaa. Sababu ni kwamba wiani wa zirconia uliopatikana kwa microwave sintering ni sawa na ile ya sintering ya kawaida, na wote wawili ni mnene sintering, lakini faida ya microwave sintering ni joto la chini sintering, kasi ya haraka na muda mfupi sintering. Hata hivyo, kiwango cha kupanda kwa joto la shinikizo la anga ni polepole, muda wa sintering ni mrefu, na wakati wote wa sintering ni takriban 6-11h. Ikilinganishwa na sintering shinikizo la kawaida, microwave sintering ni mbinu mpya sintering, ambayo ina faida ya muda mfupi sintering, ufanisi wa juu na kuokoa nishati, na inaweza kuboresha microstructure ya keramik.

Baadhi ya wasomi pia wanaamini kwamba zirconia baada ya microwave sintering inaweza kudumisha metastable zaidi awamu ya tequartet, pengine kwa sababu microwave inapokanzwa haraka inaweza kufikia msongamano wa haraka wa nyenzo katika joto la chini, ukubwa wa nafaka ni ndogo na sare zaidi kuliko ile ya kawaida shinikizo sintering, chini kuliko saizi muhimu ya mabadiliko ya awamu ya t-ZrO2, ambayo inafaa kwa kudumisha iwezekanavyo katika hali ya kubadilika kwa joto la kawaida, kuboresha nguvu na ugumu wa kauri. nyenzo.

Mchakato wa sintering mara mbili

Keramik za zirconia zilizounganishwa zinaweza kusindika tu kwa zana za kukata emery kutokana na ugumu wa juu na nguvu, na gharama ya usindikaji ni ya juu na muda ni mrefu. Ili kutatua matatizo yaliyo hapo juu, wakati mwingine kauri za zirconia zitatumika mara mbili katika mchakato wa sintering, baada ya kuundwa kwa mwili wa kauri na sintering ya awali, machining ya amplification ya CAD/CAM kwa sura inayotaka, na kisha kuingizwa kwa joto la mwisho la sintering. nyenzo mnene kabisa.

Imegunduliwa kuwa michakato miwili ya sintering itabadilisha kinetics ya sintering ya keramik ya zirconia, na itakuwa na athari fulani juu ya wiani wa sintering, mali ya mitambo na microstructure ya keramik ya zirconia. Sifa za mitambo za keramik za zirconia zinazoweza kutengenezwa kwa sintered mara moja mnene ni bora zaidi kuliko zile zilizopigwa mara mbili. Nguvu ya kuinama ya biaxial na uthabiti wa kuvunjika kwa kauri za zirconia zinazoweza kutengenezewa mara tu ikiwa imeshikana ni kubwa kuliko zile zilizochomwa mara mbili. Hali ya kuvunjika kwa keramik ya msingi ya zirconia yenye sintered ni transgranular/intergranular, na mgomo wa ufa ni sawa kwa kiasi. Hali ya kuvunjika kwa keramik ya zirconia iliyotiwa sintered mara mbili ni mpasuko wa kati ya punjepunje, na mwelekeo wa ufa ni mbaya zaidi. Sifa za hali ya kuvunjika kwa mchanganyiko ni bora kuliko hali rahisi ya kuvunjika kwa punjepunje.

Sintering utupu

Zirconia lazima iingizwe katika mazingira ya utupu, katika mchakato wa sintering itatoa idadi kubwa ya Bubbles, na katika mazingira ya utupu, Bubbles ni rahisi kutekeleza kutoka kwa hali ya kuyeyuka ya mwili wa porcelaini, kuboresha wiani wa zirconia, na hivyo kuongeza upenyezaji wa nusu na mali ya mitambo ya zirconia.

Kiwango cha joto

Katika mchakato wa sintering ya zirconia, ili kupata utendaji mzuri na matokeo yaliyotarajiwa, kiwango cha chini cha joto kinapaswa kupitishwa. Kiwango cha juu cha kupokanzwa hufanya joto la ndani la zirconia kutofautiana wakati wa kufikia joto la mwisho la sintering, na kusababisha kuonekana kwa nyufa na kuundwa kwa pores. Matokeo yanaonyesha kuwa kwa kuongezeka kwa kiwango cha joto, wakati wa fuwele za fuwele za zirconia hupunguzwa, gesi kati ya fuwele haiwezi kutolewa, na porosity ndani ya fuwele za zirconia huongezeka kidogo. Kwa ongezeko la kiwango cha joto, kiasi kidogo cha awamu ya kioo ya monoclinic huanza kuwepo katika awamu ya tetragonal ya zirconia, ambayo itaathiri mali ya mitambo. Wakati huo huo, pamoja na ongezeko la kiwango cha joto, nafaka zitakuwa polarized, yaani, ushirikiano wa nafaka kubwa na ndogo ni rahisi. Kiwango cha kupokanzwa polepole kinafaa kwa malezi ya nafaka zaidi sare, ambayo huongeza upenyezaji wa zirconia.