តើសេរ៉ាមិច Zirconium Dioxide អាចធ្វើបដិវត្តការរចនាសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បានទេ?

ក្នុងការស្វែងរកផលិតផលដែលអាចទប់ទល់នឹងបរិស្ថានដ៏អាក្រក់បំផុត Zirconium Dioxide សេរ៉ាមិច (ZrO₂) ទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់ជាការណែនាំប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិត។ ជាមួយនឹងស្ថេរភាពកម្ដៅដែលមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបាន ភាពធន់មេកានិច និងភាពអសកម្មគីមី សេរ៉ាមិចដ៏ទំនើបនេះត្រូវបានត្រៀមខ្លួនដើម្បីកំណត់ឡើងវិញនូវដែនកំណត់នៃវិស្វកម្មសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ពីលំហអាកាសទៅប្រព័ន្ធថាមពល ZrO2 មិនមែនគ្រាន់តែជាការជួសជុលមួយជំហានម្តងៗនោះទេ វាគឺជាការផ្លាស់ប្តូរស្តង់ដារ។ សូមក្រឡេកមើលពីរបៀបដែលផលិតផលនេះអាចបង្កើតឡើងវិញនូវឧស្សាហកម្មដែលទាមទារភាពធន់និងភាពជាក់លាក់ដែលមិនអាចកាត់ថ្លៃបាន។

1. គ្រោងការណ៍គីមីរបស់ Zirconium Dioxide Ceramic

1.1 អ្វីទៅជា Zirconium Dioxide សេរ៉ាមិច?

Zirconium dioxide ceramic គឺជាអុកស៊ីដសំយោគដែលកើតចេញពី zirconium ដែលជាលោហៈផ្លាស់ប្តូរដែលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិដូចជា zircon ។ នៅក្នុងទម្រង់ដ៏បរិសុទ្ធរបស់វា ZrO2 មាននៅក្នុងដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់តែមួយគត់បីគឺៈ monoclinic (នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់) tetragonal (ចន្លោះពី 1,200 °C និង 2,370 °C) និង cubic (លើសពី 2,370 °C) ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលធម្មជាតិទាំងអស់ក្រោមភាពតានតឹងកម្ដៅ និងការថប់បារម្ភ ដែលហៅថាការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល martensitic បង្កើតការកែប្រែបរិមាណដ៏ច្រើន ដែលនាំទៅដល់អស្ថេរភាពស្ថាបត្យកម្ម។ ដើម្បីកាត់បន្ថយនេះ សារធាតុរក្សាលំនឹងដូចជា yttrium oxide (Y₂O₂) កាល់ស្យូមអុកស៊ីដ (CaO) ឬអុកស៊ីដសេរ៉ូម (CeO₂) ត្រូវបានរួមបញ្ចូល។ សារធាតុបន្ថែមទាំងនេះបង្កើតបានជាមធ្យោបាយដោះស្រាយដ៏រឹងមាំដែលចាក់សោសម្ភារៈចូលទៅក្នុងដំណាក់កាល tetragonal ឬ cubic ដែលអាចបំប្លែងបាននៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ ដោយធានាបាននូវភាពសុចរិតនៃមេកានិច ទោះបីជាស្ថិតក្រោមលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរក៏ដោយ។

1.2 ពិតប្រាកដណាស់ តើរចនាសម្ព័ន្ធគីមីរបស់ Zirconium Dioxide Ceramic ពិសេសយ៉ាងដូចម្តេច?

គ្រោងការណ៍គីមីនៃ ZrO2 ត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការបង្កើតបន្ទះឈើដែលមិនមានអុកស៊ីហ៊្សែនរឹង នៅពេលដែលត្រូវបានគាំទ្រ។ ជាឧទាហរណ៍ 8% yttriastabilized zirconia (8YSZ) គឺជាជម្រើសមួយដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុត ដែលអ៊ីយ៉ុង yttrium ផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុង zirconium នៅក្នុងបន្ទះឈើគ្រីស្តាល់។ ការជំនួសនេះការពារប្រឆាំងនឹងការបាក់ឆ្អឹងដែលបំផ្លិចបំផ្លាញទូទាំងការជិះកង់កម្ដៅ ដែលជាអថេរសំខាន់សម្រាប់កម្មវិធីដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ផលិតផលលទ្ធផលបង្ហាញពីការរួមបញ្ចូលគ្នាតែមួយគត់នៃចរន្តអ៊ីយ៉ុង និងឌីជីថល ដែលធ្វើឱ្យវាល្អបំផុតសម្រាប់កោសិកាឧស្ម័នអុកស៊ីដរឹង (SOFCs) និងការបញ្ចប់របាំងកម្ដៅ (TBCs)។ សុវត្ថិភាពនៃក្របខ័ណ្ឌរបស់ ZrO₂ ក្រោមការកំនត់កំដៅ និងការច្រេះ គឺជាការផ្លាស់ប្តូរហ្គេមសម្រាប់ទីផ្សារដែលសេរ៉ាមិច ឬលោហធាតុធម្មតាធ្លាក់ចុះ។

2. លក្ខណៈស្នូលនៃ Zirconium Dioxide សេរ៉ាមិច

2.1 លក្ខណៈរូបវិទ្យា និងគីមី

អចលនទ្រព្យលំនៅដ្ឋាន ឬពាណិជ្ជកម្មរបស់ ZrO₂ មិនមានអ្វីអស្ចារ្យទេ។ វាបង្ហាញពីចំណុចរលាយនៃ 2,715 °C ភាពរឹងមាំរបស់ Vickers ពី 1,200- 1,400 HV និងចរន្តកំដៅទាបនៃ 2- 3 W/m · K ដែលធ្វើឱ្យវាក្លាយជាអ៊ីសូឡង់ដ៏អស្ចារ្យ។ ម៉ូឌុលរបស់ Young នៃ 200 Grade point average ធានាបាននូវភាពរឹងមាំ ខណៈពេលដែលភាពរឹងនៃការបំបែករបស់វា 8-12 MPa √ m លើសពីសេរ៉ាមិចភាគច្រើន។ គីមី ZrO2 មានភាពអសកម្មចំពោះអាស៊ីត និងថ្នាំបន្សាបអាស៊ីតភាគច្រើន ទប់ទល់នឹងការខ្សោះជីវជាតិពីអំបិលរលាយ សារធាតុស្ពាន់ធ័រ និងសូម្បីតែបរិស្ថានអរិភាពដូចជាអាលុយមីញ៉ូមរលាយ។ ភាពអសកម្មនេះ ដែលរួមបញ្ចូលជាមួយនឹងសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការរក្សាបាននូវភាពសុចរិតនៃស្ថាបត្យកម្មនៅកម្រិតសីតុណ្ហភាពលើសពី 1,600 °C បានដាក់ ZrO2 ជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃវិស្វកម្មសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។

អចលនទ្រព្យ	តម្លៃ
រូបមន្តគីមី	ZrO₂
រូបរាង	ម្សៅពណ៌ស គ្មានក្លិន គ្មានរសជាតិ ឬគ្រីស្តាល់រឹង (អាចលេចឡើងពណ៌លឿង ឬពណ៌ប្រផេះជាមួយនឹងភាពមិនបរិសុទ្ធ)
ដង់ស៊ីតេ	5.68–5.89 ក្រាម / សង់ទីម៉ែត្រ³
ចំណុច​រលាយ	2,700 ° C
ចំណុចរំពុះ	4,300 ° C
ចរន្តអគ្គីសនី	2-3 W/m·K (ចរន្តកំដៅទាប អ៊ីសូឡង់ល្អ)
មេគុណពង្រីកកំដៅ	~ 10 × 10⁻⁶ /°C (ការពង្រីកទាបសមរម្យសម្រាប់ស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពខ្ពស់)
រឹង (Vickers)	1,200-1,400 HV
ម៉ូឌុលវ័យក្មេង	~ ១៩៣ GPa
ការបាក់ឆ្អឹង	8-12 MPa·m¹/²
ការអនុវត្តន៍អគ្គិសនី	អ៊ីសូឡង់នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់; ក្លាយជាចរន្តនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។
រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់	Monoclinic (សីតុណ្ហភាពក្នុងបន្ទប់), Tetragonal (1,200–2,370°C), Cubic (>2,370°C)
ដំណាក់កាលផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព	- Monoclinic ទៅ Tetragonal: ~1,170°C - Tetragonal ទៅ Cubic: ~2,370°C
ការកម្មវិធី	លំហអាកាស ប្រព័ន្ធថាមពល ការផ្សាំផ្នែកវេជ្ជសាស្រ្ត គ្រឿងកែឆ្នៃ គ្រឿងអេឡិចត្រូនិច

លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តនៃ Zirconium Dioxide Ceramic

2.2 គុណសម្បត្តិដែលមានប្រយោជន៍

លើសពីលក្ខណៈសម្បត្តិលំនៅដ្ឋានជាមូលដ្ឋានរបស់វា ការសម្របខ្លួនដ៏មានប្រយោជន៍របស់ ZrO₂ គឺជាការបំប្លែង។ ជាឧទាហរណ៍ សមត្ថភាពបញ្ចេញអ៊ីយ៉ុងរបស់វា អាចឱ្យវាដើរតួជាអេឡិចត្រូលីតរឹងនៅក្នុង SOFCs ដែលអ៊ីយ៉ុងអុកស៊ីហ្សែនផ្លាស់ទីតាមរយៈសម្ភារៈដើម្បីបង្កើតអគ្គិសនី។ នៅក្នុងលំហអាកាស ថ្នាំកូតរបាំងកម្ដៅដែលមានមូលដ្ឋានលើ ZrO ₂ (TBCs) បន្ថយសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ាស៊ីនភ្លើងរហូតដល់ 200 °C ពង្រីកអាយុកាលរបស់ធាតុ និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពឧស្ម័ន។ លើសពីនេះ ភាពឆបគ្នានៃជីវសាស្រ្តរបស់វាបានធ្វើបដិវត្តន៍ការផ្សាំតាមគ្លីនិក ដូចជាមកុដមាត់ និងឆ្អឹងត្រគាក ដែលជាកន្លែងដែលវាក្លែងធ្វើឆ្អឹងធម្មជាតិទាំងអស់ និងការពារអាឡែស៊ី។ គុណលក្ខណៈមានប្រយោជន៍ទាំងនេះធ្វើឱ្យ ZrO₂ សម្ភារៈនៃជម្រើសសម្រាប់កម្មវិធីដែលទាមទារទាំងប្រសិទ្ធភាព និងភាពជឿជាក់។

3. អត្ថប្រយោជន៍ និងគុណវិបត្តិនៃ Zirconium Dioxide Ceramic

3.1 គុណសម្បត្តិ៖ ហេតុអ្វី ZrO₂ គឺជា GameChanger

ស្ថេរភាពកម្ដៅដែលមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបាន៖ ZrO ₂ រក្សាលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាប្រហែល 2,500 °C ដែលលើសពីដែកថែប និងសេរ៉ាមិចប្រពៃណី។

ភាពធន់មេកានិចឆ្នើម៖ ភាពរឹងមាំ និងភាពរឹងមាំរបស់វាប្រជែងនឹងដែកថែប ប៉ុន្តែវាមានទម្ងន់ស្រាល និងមិនមានម៉ាញ៉េទិច។

ភាពធន់នឹងគីមី៖ មិនងាយទទួលរងការខ្សោះជីវជាតិពីអាស៊ីត អាល់កាឡាំង និងដែករលាយ វារីកនៅក្នុងបរិយាកាសអរិភាព។

ភាពឆបគ្នានៃជីវៈ ល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់កម្មវិធីព្យាបាល និងធ្មេញ វារួមបញ្ចូលយ៉ាងងាយស្រួលជាមួយកោសិកាសរីរាង្គ។

ប្រសិទ្ធភាពគីមី៖ ក្នុងនាមជាអេឡិចត្រូលីតរឹង វាធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានសម្រាប់ប្រព័ន្ធថាមពលដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ដូចជា SOFCs ។

3.2 ដែនកំណត់៖ បញ្ហាប្រឈមដើម្បីយកឈ្នះ

តម្លៃផលិតកម្មខ្ពស់: Sintering ZrO₂ អំពាវនាវឱ្យមានការត្រួតពិនិត្យកម្រិតសីតុណ្ហភាពច្បាស់លាស់ និងឧបករណ៍ឯកទេស ដែលជំរុញឱ្យចំណាយផលិតកម្ម។

ភាពផុយស្រួយ៖ ខណៈពេលដែលរឹងជាងសេរ៉ាមិចជាច្រើន ZrO2 នៅតែអាចបំបែកនៅក្រោមភាពតានតឹងមេកានិចភ្លាមៗ។

ដំណើរការស្មុគស្មាញ៖ ការសម្រេចបាននូវរចនាសម្ព័ន្ធ microstructures ឯកសណ្ឋានត្រូវការបច្ចេកទេសកម្រិតខ្ពស់ដូចជាការចុច isostatic ក្តៅ (HIP) ។

ការបើកចំហរមានកម្រិត៖ មិនដូចអាលុយមីញ៉ូមទេ ZrO ₂ មិនច្បាស់ដោយអុបទិក ដោយដាក់កម្រិតការប្រើប្រាស់របស់វានៅក្នុងកម្មវិធីអុបទិកមួយចំនួន។

ថ្វីបើមានគុណវិបត្តិទាំងនេះក៏ដោយ ការសិក្សាស្រាវជ្រាវបន្តចូលទៅក្នុង nanostructured ZrO ₂ និងការផលិតបន្ថែមកំពុងដោះស្រាយការលំបាកទាំងនេះយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដែលធ្វើឱ្យសម្ភារៈមានកាន់តែច្រើន។

4. កម្មវិធីនៅទូទាំងឧស្សាហកម្ម

ភាពបត់បែនរបស់ ZrO2 បង្ហាញឱ្យឃើញនៅក្នុងកម្មវិធីផ្សេងៗគ្នារបស់វា។

លំហអាកាស៖ ទួរប៊ីន blades បន្ទប់ចំហេះ និងការបញ្ចប់របាំងកម្ដៅសម្រាប់ម៉ាស៊ីនយន្តហោះ។

ថាមពល: កោសិកាឥន្ធនៈអុកស៊ីដខ្លាំង (SOFCs) សមាសធាតុរោងចក្រថាមពលអាតូមិក និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។

វេជ្ជសាស្ត្រ៖ មកុដធ្មេញ ការដាក់បញ្ចូលឆ្អឹង និងឧបករណ៍វះកាត់។

គ្រឿងយន្ត៖ ប្រព័ន្ធបញ្ចេញឧស្ម័ន ម៉ាស៊ីនបំប្លែងកាតាលីករ និងសត្វខ្លាឃ្មុំដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។

ឧស្សាហកម្ម៖ ការ​គ្រប់គ្រង​លោហធាតុ​ដែល​រលាយ ស្រទាប់​ទប់​ស្កាត់ និង​ឧបករណ៍​មិន​ល្អ​។

ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងទីផ្សារនុយក្លេអ៊ែរ ZrO2 ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងសម្ភារៈបិទភ្ជាប់សម្រាប់ឧស្ម័នសកម្ម ដែលភាពធន់នឹងវិទ្យុសកម្ម និងស្ថេរភាពកម្ដៅរបស់វាមានសារៈសំខាន់ណាស់។ នៅក្នុងការផលិតបន្ថែម 3D បោះពុម្ព ZrO₂ សមាសធាតុកំពុងកំណត់ឡើងវិញនូវធរណីមាត្រស្មុគស្មាញនៅក្នុងលំហអាកាស និងឧបករណ៍ព្យាបាល។

5. ការកែលម្អបច្ចេកទេសជំរុញ ZrO2 ទៅជាអាចធ្វើទៅបាន

សក្ដានុពលពិតប្រាកដនៃ ZrO ₂ អាស្រ័យលើការច្នៃប្រឌិតដ៏ទំនើប។

បច្ចេកវិទ្យាណាណូ៖ Nanostructured ZrO ₂ បង្កើនភាពរឹងនៃការបាក់ឆ្អឹង និងធន់នឹងការឆក់កម្ដៅ។

ផលិតកម្មបន្ថែម៖ ការបោះពុម្ព 3D អនុញ្ញាតឱ្យមានការរចនាយ៉ាងល្អិតល្អន់សម្រាប់ម៉ាស៊ីនទួរប៊ីន និងការដាក់បញ្ចូលជីវវេជ្ជសាស្ត្រ។

ថ្នាំកូតជម្រាល៖ ផលិតផលដែលមានមុខងារវាយតម្លៃ (FGMs) រួមបញ្ចូល ZrO ₂ ជាមួយនឹងលោហធាតុសម្រាប់ប្រសិទ្ធភាពកម្ដៅ និងមេកានិចដ៏ល្អ។

ថ្នាំកូតព្យាបាលដោយខ្លួនឯង៖ Microcapsules ដែលបានបង្កប់នៅក្នុងគម្រប ZrO2 បញ្ចេញភ្នាក់ងារព្យាបាលដើម្បីជួសជុលស្នាមប្រេះដោយស្វ័យភាព។

ការបង្កើតថ្មីទាំងនេះមិនគ្រាន់តែជាជំហានមួយជំហាននោះទេ ពួកវាកំពុងកាត់ផ្តាច់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យ ZrO ₂ ដោះស្រាយការលំបាកនៅពេលដែលចាត់ទុកថាមិនអាចទៅរួច។

6. បរិស្ថាន និងសុវត្ថិភាព និងប្រសិទ្ធភាពសុវត្ថិភាព

នៅក្នុងយុគសម័យមួយដែលផ្តោតលើនិរន្តរភាព ZrO2 បញ្ចេញពន្លឺ។

កាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់បរិស្ថាន៖ ផលិតកម្មរបស់វាផលិតកាកសំណល់តិចតួច ហើយវាអាចកែច្នៃឡើងវិញបាន។

គ្មាន​ជាតិពុល: បើគ្មានលោហធាតុធ្ងន់ទេ វាមិនប្រថុយប្រថានសម្រាប់កម្មវិធីវេជ្ជសាស្រ្ត និងកែច្នៃអាហារ។

ប្រសិទ្ធភាពថាមពល៖ ដោយកាត់បន្ថយការខាតបង់កំដៅក្នុងនីតិវិធីពាណិជ្ជកម្ម ZrO2 រួមចំណែកដល់ការថយចុះនៃផលប៉ះពាល់កាបូន។

ការអនុលោមតាមបទប្បញ្ញត្តិ៖ ត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យ ISO និង RoHS វាបំពេញតាមស្តង់ដារសុវត្ថិភាព និងបរិស្ថានសកល។

សាលក្រម: សម្ភារៈសម្រាប់អនាគត។

Zirconium dioxide សេរ៉ាមិចគឺច្រើនជាងផលិតផល - វាជាកាតាលីករសម្រាប់ការរីកចម្រើន។ សមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការរក្សាសីតុណ្ហភាពធ្ងន់ធ្ងរ ទប់ទល់នឹងការខ្សោះជីវជាតិ និងការលៃតម្រូវទៅនឹងកម្មវិធីចម្រុះធ្វើឱ្យវាក្លាយជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការរចនាសម័យទំនើប។ ខណៈពេលដែលបញ្ហាប្រឈមនៅតែបន្ត ល្បឿនឥតឈប់ឈរនៃ R&D ធានាថា ZrO ₂ នឹងនៅតែជំរុញដែនកំណត់នៃអ្វីដែលអាចធ្វើទៅបាន។ សម្រាប់វិស័យដែលខិតខំស្វែងរកគុណភាពនៅក្នុងបរិយាកាសដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ZrO ₂ មិនមែនគ្រាន់តែជាជម្រើសនោះទេ វាជារឿងសំខាន់។ ទទួល​យក​សម្ភារៈ​ដែល​មាន​ការ​ច្នៃ​ប្រឌិត​នេះ ហើយ​ដោះ​សោ​អនាគត​ដែល​ការ​អនុវត្ត​ត្រូវ​នឹង​និរន្តរភាព។

ហាងទំនិញ

សេរ៉ាមិចកម្រិតខ្ពស់ បង្កើតឡើងនៅថ្ងៃទី 17 ខែតុលា ឆ្នាំ 2012 គឺជាសហគ្រាសបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់ដែលបានប្តេជ្ញាចិត្តចំពោះការស្រាវជ្រាវ និងការអភិវឌ្ឍន៍ ការផលិត ដំណើរការ ការលក់ និងសេវាកម្មបច្ចេកទេសនៃសម្ភារៈទាក់ទងសេរ៉ាមិចដូចជា សេរ៉ាមិច Zirconium Dioxide. ផលិតផលរបស់យើងរួមបញ្ចូលប៉ុន្តែមិនកំណត់ចំពោះផលិតផលសេរ៉ាមិច Boron Carbide ផលិតផលសេរ៉ាមិច Boron Nitride ផលិតផលសេរ៉ាមិច Silicon Carbide ផលិតផលសេរ៉ាមិច Silicon Nitride ផលិតផលសេរ៉ាមិច Zirconium Dioxide ល ប្រសិនបើអ្នកចាប់អារម្មណ៍សូមទាក់ទងមកយើងខ្ញុំ។(nanotrun@yahoo.com)

ស្លាក​: zirconium dioxide សេរ៉ាមិច, zircon dioxide, zirconia dioxide

លេង