Yttria % の 3 つの mol はジルコニアの粉 - Innovnano からの 3YSZ -- を安定させました

AZoNano 著

目録

導入
粒度および粒成長
機械特性
純度および不純物
Innovnano について

導入

最適の processability、 3YSZ のために設計されている特性が付いている密な、 yttria 安定させたジルコニアの粉は Innovnano によって開発されました。 ` の慣習的な」粉に使用するそれらより低い 1300 の °C 以下焼結の温度が原因で発射された陶磁器の部品は改善された老化する抵抗および機械パフォーマンス、また曲がる強さおよびひびの靭性からの小さい結晶粒度そして利点を保ちます。

粒度および粒成長

粉の機械特性が nanostructure で現在の粒界の番号に依存しているので、粒成長を最低限に保ち、小さいクリスタライトおよび一次粒度の nanostructured 粉の供給の在庫を持っていることは必要です。 高温が粒成長を促進するので、最も高い密度は最も低く可能な温度の焼結によって達成されます。 3YSZ および 12 nm の nanostructure (クリスタライト) の nanometric 一次粒度は比較的低く温度を焼結し、小さい結晶粒度を保ち、そして優秀な機械特性を保障すること可能にします。 マイクロメートル領域で粒度がある nanostructure がある粉を含む従来の粉は、より高い温度がより高い粒成長に終って望ましい密度に、達することを必要とします。

密なクリスタライトの図 1. 示す TEM 改善された珪華作業のための nanostructure

粉の供給の在庫の粒度に基づいて、アグロメレーションは可能です、しかし製造に計画的に設計されていて、 densification のレートをダウンさせ、望ましくない気孔率を引き起こす ` の強い」集塊は普通形作られません。 密集させたボディに粉の短縮の改善、欠陥の発生の減少およびより容易な粉の処理の促進、また大気塵の最小化含める粒状化プロセスのいくつかの利点があります。 特定の粒度の範囲およびよい流れの能力の粒状粉を必要とするアプリケーションでは、粒状化は粉のサイズおよび rheological 特性のカスタマイゼーションのために利用することができます。

3YSZ表 1. の物理的性質:

物理的性質
クリスタライトのサイズ (nm) 12
一次粒度 (nm) 50
総計のサイズ (nm) 200
微粒 (mm) 60
比表面積領域 (m/g)2 16 ± 3

図 2. SEM ショーの狭い粒度分布を用いる一次粒子の柔らかい集合

図 3. 狭い改善された同質性およびパフォーマンスの陶磁器の部分のための一次粒子の粒度分布

図 4. 微粒の粒度分布

よい rheological 特性および流動性のための球形の形態の粉砕された微粒の図 5. SEM

機械特性

陶磁器材料の曲がる強さはさまざまな要因によって決まる下記のものを含んでいる構造に敏感な特性です:

    従って不純物または添加物の粒界の結晶粒度の存在の密度および気孔率の表面処理の結合強さ。

3YSZ の硬度は製品の密度と減少した結晶粒度と直線に増加します。 ジルコニアはジルコニアの格子構造全体の yttria の同種の分布を仮定する yttria の増加する集中とより懸命になります。 立方ジルコニアは正方段階より高い Vickers の硬度のレベルを表示します。

nanocrystalline の製陶術の高い靭性を達成することは可能である間それは段階の変形の境界の近くに陶磁器を非常に置く非常に精密な添加物穀物のサイズの組合せを必要とします。

3YSZ表 2. の機械特性:

機械特性
硬度 (Hv 10) 1250
曲がる強さ (MPa) @ 25ºC < 1400="">
ひびの靭性 (MPa.m)0.5 >5
焼結の温度 (ºC) 1300
結晶粒度 (nm) < 250="">
密度 (g/cm3) 6.05

純度および不純物

作り出される優秀な品質材料の純度がであることを新しい Innovnano の製作所の洗練された生産設備そして制御システムは、コインブラで、保障します。 製陶術の特性は複数の方法で不純物によって、肯定的そして否定的に修正することができます。 従ってジルコニアの場合には、 Si の酸化物、 Fe、 Cu、 CA およびアルカリの金属は緑の州および最終的な微細構造 (結晶粒度、密度) の densification に対する有害な影響をもたらします。 具体的には、 SiO2 および FeO の23 不純物は優先的に悪い機械特性が付いている高密度材料を引き起こすジルコニアの粒界によりで二次液体段階を形作る焼結のメカニズムを、修正します。 逆に、 AlO の低水準23 および MgO は余分な粒成長なしで densification を促進し、機械特性を改良できます。

3YSZ表 3. の化学成分:

化学成分 重量 % の
ZrO2 + HfO2 + YO23 + AlO23 > 99.9
YO23 5.2 ± 0.2
AlO23 < 0="">
SiO2 < 0="">
FeO23 < 0="">
NaO2 < 0="">

より低い焼結の動作および制御された焼結の状態が優秀な機械パフォーマンスのための発射された陶磁器のコンポーネントの副マイクロメートルの結晶粒度でどのように起因するか図 6. SEM ショー。

図 7. Dilatometry は完全な densification に必要な焼結の温度の重要な減少を示します

Innovnano について

リスボンで本部に置かれて、私達は CUF の部分、ポルトガルの最も大きい化学会社および小説の開発そして商業化、効率的な工業プロセスの非常に貴重な専門知識のディケイドの組織です。 先導産業および大学とのこの技術のプラットホームそして広範な R & D の共同プログラムに基づいて、私達の革新的な産業スケールプロセス作り出します優秀な物理の、化学および機械特性が付いているカスタマイズ可能な、良質の nano 構成された粉そして製品を組みます。

Innovnano の生産能力は早い 2012 年に私達の新しい製造業および技術機能 (コインブラ、ポルトガル) の開始とかなり増加しました。 ヨーロッパの基づいた生産中心点、それは高性能の nano 構成された材料を利用する企業の急速に高まる需要に応じるために未来の拡張を促進するモジューラ設計で構築されます。 特許を取られたプロセスは支持できるソースからの原料の前駆物質を利用しま、供給の信頼でき、経済的な継続を保障します。

この情報は Innovnano によって提供される材料から供給され、見直され、そして適応させて。

このソースのより多くの情報のために、 Innovnano を訪問して下さい

Date Added: May 7, 2012 | Updated: Jul 15, 2013

Last Update: 15. July 2013 16:10

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