3 mol % Yttria 穩定了氧化锆粉末 - 從 Innovnano 的 3YSZ

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目錄

簡介
顆粒大小和晶粒生長
機械性能
純度和雜質
關於 Innovnano

簡介

與為最佳的加工性設計的屬性的一粒密集, yttria 被穩定的氧化锆粉末, 3YSZ,由 Innovnano 開發了。 由於銲接溫度在 1300 °C 以下,低於用於 ` 常規』粉末的那些,被射擊的陶瓷零件保留他們小的粒度和福利從被改進的變老的阻力和機械性能以及彎曲強度和破裂韌性。

顆粒大小和晶粒生長

因為粉末的機械性能依靠的晶界的數量當前於 nanostructure,保持晶粒生長到最低和有與微小的晶子和主要微粒大小的一個 nanostructured 粉末傳遞股票是重要的。 因為高溫促進晶粒生長,最高的密度通過銲接達到在這個最低的可能的溫度。 3YSZ 和 12 毫微米 nanostructure (晶子) 的 nanometric 主要顆粒大小啟用相當地低銲接溫度,保留小的粒度和保證優越機械性能。 傳統粉末,有微粒大小在測微表區域,包括有某 nanostructure 的那些,需要一個更高的溫度到達這個期望密度,造成更高的晶粒生長。

密集的圖 1. 顯示的晶子 TEM,被改進的多孔狀澱土活動的 nanostructure

基於粉末傳遞股票的顆粒大小,附聚是可能的,然而, ` 嚴格的』塊集岩,減少濃縮費率并且導致不理想的多孔性,通常沒有被形成,除非故意地設計到他們的製造。 有粒化進程的一定數量的福利,在這個變緊密的機體包括在缺陷的入射的粉末擊實改善,更加容易粉末處理減少和大氣塵土的幫助以及低估。 在需要與一個特定顆粒大小範圍和好流能力的粒狀粉末的應用,粒化可以為粉末範圍和流變性質的定製使用。

3YSZ 表 1. 物理屬性:

物理屬性
晶子範圍 (nm) 12
主要顆粒大小 (nm) 50
綜合範圍 (nm) 200
粒子 (mm) 60
比表面地區 (m/g)2 16 ± 3

圖 2. SEM 顯示虛擬彙總與縮小的粒度分佈的主要微粒

圖 3. 縮小的主要微粒的粒度分佈陶瓷部分的與被改進的同質性和性能

圖 4. 粒子的粒度分佈

圖 5. 被霧化的粒子 SEM 與球狀形態學的好流變性質和流動能力的

機械性能

一份陶瓷材料的彎曲強度是取決於多種系數的一個結構敏感的屬性,包括:

    密度並且多孔性表面處理晶界雜質或摻雜物粒度出現接合強度。

3YSZ 的堅硬線性地增加與產品密度和與越來越少的粒度。 隨著 yttria 的濃度的增加,氧化锆難成為,假設 yttria 的一個同源配電器在氧化锆晶格結構中的。 立方體氧化锆比這個四邊形階段顯示更高的 Vickers 堅硬水平。

達到在 nanocrystalline 陶瓷的高韌性是可能的,它要求在階段轉換限定範圍附近安置陶瓷非常的一個非常準確的摻雜物穀物範圍組合。

3YSZ 表 2. 機械性能:

機械性能
堅硬 (Hv 10) 1250
彎曲強度 (MPa) @ 25ºC < 1400="">
破裂韌性 (MPa.m)0.5 >5
銲接溫度 (ºC) 1300
粒度 (nm) < 250="">
密度 (g/cm3) 6.05

純度和雜質

複雜的生產設備和控制系統在新的 Innovnano 製造設備,在科英布拉,保證導致的材料的純度是非常好的質量。 陶瓷屬性可以被雜質確實地和負修改用幾個方式。 一旦氧化锆, Si 氧化物, Fe、古芝、加州和碱金屬有對其綠色狀態,并且,因此,其最終微結構 (粒度,密度) 的濃縮的負面影響。 特別地, SiO2 和 FeO23 雜質將修改銲接結構,擇優地形成附屬液體階段在氧化锆晶界,導致與粗劣的機械性能的高密度材料。 相反地, AlO 的低水平23 和 MgO 可能促進濃縮,不用額外的晶粒生長和改進機械性能。

3YSZ 的表 3. 化學成分:

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

圖 6. SEM 顯示更低的銲接工作情況和受控制銲接情況如何導致子測微表一個被射擊的陶瓷要素的粒度優越機械性能的。

圖 7. 膨脹測定法顯示對對於充分的濃縮是必需的銲接溫度的重大的減少

關於 Innovnano

總部設在里斯本,我們是 CUF 的一部分,最大的化工公司在葡萄牙和與數十年的一個組織在小說的發展和商品化,高效的工業生產方法上的無價的專門技術。 基於此技術平臺和一個廣泛的 R&D 協作程序與主導產業和大學成為夥伴,我們的創新工業等級的進程生產定製,優質納諾構建的粉末和產品與非常好的實際,化工和機械性能。

Innovnano 的生產能力極大增加了與空缺數目我們新的製造和技術設備 (科英布拉,葡萄牙) 在 2012年初。 歐洲基於生產中心,它在模塊設計被編譯,實現將來的擴展適應利用高性能納諾構建的材料的行業的迅速地擴大需求。 他們的給予專利的進程使用從能承受的來源的原料前體,保證用品可靠和經濟連續性。

此信息是來源,覆核和適應從 Innovnano 提供的材料。

關於此來源的更多信息,请請參觀 Innovnano。

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

Last Update: 15. July 2013 15:50

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