3 mol % Yttria 稳定了氧化锆粉末 - 从 Innovnano 的 3YSZ

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简介
颗粒大小和晶粒生长
机械性能
纯度和杂质
关于 Innovnano

简介

与为最佳的加工性设计的属性的一粒密集, yttria 被稳定的氧化锆粉末, 3YSZ,由 Innovnano 开发了。 由于焊接温度在 1300 °C 以下,低于用于 ` 常规’粉末的那些,被射击的陶瓷零件保留他们小的粒度和福利从被改进的变老的阻力和机械性能以及弯曲强度和破裂韧性。

颗粒大小和晶粒生长

因为粉末的机械性能依靠的晶界的数量当前于 nanostructure,保持晶粒生长到最低和有与微小的晶子和主要微粒大小的一个 nanostructured 粉末传递股票是重要的。 因为高温促进晶粒生长,最高的密度通过焊接达到在这个最低的可能的温度。 3YSZ 和 12 毫微米 nanostructure (晶子) 的 nanometric 主要颗粒大小启用相当地低焊接温度,保留小的粒度和保证优越机械性能。 传统粉末,有微粒大小在测微表区域,包括有某 nanostructure 的那些,需要一个更高的温度到达这个期望密度,造成更高的晶粒生长。

密集的图 1. 显示的晶子 TEM,被改进的多孔状淀土活动的 nanostructure

基于粉末传递股票的颗粒大小,附聚是可能的,然而, ` 严格的’块集岩,减少浓缩费率并且导致不理想的多孔性,通常没有被形成,除非故意地设计到他们的制造。 有粒化进程的一定数量的福利,在这个变紧密的机体包括在缺陷的入射的粉末击实改善,更加容易粉末处理减少和大气尘土的帮助以及低估。 在需要与一个特定颗粒大小范围和好流能力的粒状粉末的应用,粒化可以为粉末范围和流变性质的定制使用。

3YSZ 表 1. 物理属性:

物理属性
晶子范围 (nm) 12
主要颗粒大小 (nm) 50
综合范围 (nm) 200
粒子 (mm) 60
比表面地区 (m/g)2 16 ± 3

图 2. SEM 显示虚拟汇总与缩小的粒度分布的主要微粒

图 3. 缩小的主要微粒的粒度分布陶瓷部分的与被改进的同质性和性能

图 4. 粒子的粒度分布

图 5. 被雾化的粒子 SEM 与球状形态学的好流变性质和流动能力的

机械性能

一份陶瓷材料的弯曲强度是取决于多种系数的一个结构敏感的属性,包括:

    密度并且多孔性表面处理晶界杂质或掺杂物粒度出现接合强度。

3YSZ 的坚硬线性地增加与产品密度和与越来越少的粒度。 随着 yttria 的浓度的增加,氧化锆难成为,假设 yttria 的一个同源配电器在氧化锆晶格结构中的。 立方体氧化锆比这个四边形阶段显示更高的 Vickers 坚硬水平。

达到在 nanocrystalline 陶瓷的高韧性是可能的,它要求在阶段转换限定范围附近安置陶瓷非常的一个非常准确的掺杂物谷物范围组合。

3YSZ 表 2. 机械性能:

机械性能
坚硬 (Hv 10) 1250
弯曲强度 (MPa) @ 25ºC < 1400="">
破裂韧性 (MPa.m)0.5 >5
焊接温度 (ºC) 1300
粒度 (nm) < 250="">
密度 (g/cm3) 6.05

纯度和杂质

复杂的生产设备和控制系统在新的 Innovnano 制造设备,在科英布拉,保证导致的材料的纯度是非常好的质量。 陶瓷属性可以被杂质确实地和负修改用几个方式。 一旦氧化锆, Si 氧化物, Fe、古芝、加州和碱金属有对其绿色状态,并且,因此,其最终微结构 (粒度,密度) 的浓缩的负面影响。 特别地, SiO2 和 FeO23 杂质将修改焊接结构,择优地形成附属液体阶段在氧化锆晶界,导致与粗劣的机械性能的高密度材料。 相反地, AlO 的低水平23 和 MgO 可能促进浓缩,不用额外的晶粒生长和改进机械性能。

3YSZ 的表 3. 化学成分:

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

图 6. SEM 显示更低的焊接工作情况和受控制焊接情况如何导致子测微表一个被射击的陶瓷要素的粒度优越机械性能的。

图 7. 膨胀测定法显示对对于充分的浓缩是必需的焊接温度的重大的减少

关于 Innovnano

总部设在里斯本,我们是 CUF 的一部分,最大的化工公司在葡萄牙和与数十年的一个组织在小说的发展和商品化,高效的工业生产方法上的无价的专门技术。 基于此技术平台和一个广泛的 R&D 协作程序与主导产业和大学成为伙伴,我们的创新工业等级的进程生产定制,优质纳诺构建的粉末和产品与非常好的实际,化工和机械性能。

Innovnano 的生产能力极大增加了与空缺数目我们新的制造和技术设备 (科英布拉,葡萄牙) 在 2012年初。 欧洲基于生产中心,它在模块设计被编译,实现将来的扩展适应利用高性能纳诺构建的材料的行业的迅速地扩大需求。 他们的给予专利的进程使用从能承受的来源的原料前体,保证用品可靠和经济连续性。

此信息是来源,复核和适应从 Innovnano 提供的材料。

关于此来源的更多信息,请参观 Innovnano。

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

Last Update: 15. July 2013 15:46

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