多晶陶瓷组件的传统陶瓷加工需要多个阶段，包括粉末的制造、煅烧、研磨、分级和混合、添加添加剂、成形、干燥和致密化，最后热处理和机械加工。由于这些步骤都会影响到最终的陶瓷性能，所以它们都必须被理解，例如，在处理陶瓷时，与金属和聚合物相比，需要一个更全面的方法。虽然目前对传统陶瓷加工的知识还不完全，但它处于一个合理的水平，许多研究和开发工作旨在“新颖的”加工。在这篇文章中，概述了粉体制造、多晶陶瓷、单晶纤维和陶瓷基复合材料(CMC)的最新发展，以及细粉在耐火材料中的新用途，一种可以显著改变白色制品工业的新配方的创造，以及快速成型技术在陶瓷上的应用。 小说粉加工大多数陶瓷由成形粉末预制件的受控烧结产生。粉末正在变得更精细，更纯度，使得更好地控制得到的陶瓷特性。更细（胶体）粉末具有较大的表面积和烧结，由表面积减少驱动，在较低温度下发生或需要较短的时间。 使用更精细的粉末也意味着可以制造更薄的多晶层，可用于微电子应用中的电容器和薄膜技术。以新颖的用于生产陶瓷粉末的新型方式使用的技术包括溶胶 - 凝胶加工，燃烧合成，融合和DIMOX（定向金属氧化）。 耐火铝硅酸盐在20世纪50年代开发了溶胶 - 凝胶加工，用于生产UO的放射性粉末2和ThO2对于核燃料，没有大量灰尘。它通过从液体产生凝胶然后煅烧形成产品来实现这一点，这可以是结晶或无定形，致密的或多孔的，块状固体，纤维，薄膜或粉末。溶胶只是固体颗粒的分散，在连续液体中在1nm和1μm之间的至少一个尺寸。yabo214凝胶由连续的固体骨架组成，其封闭连续液体，使得从溶胶产生凝胶需要将固相在系统中连接。 术语溶胶 - 凝胶包括悬浮在水溶液（颗粒系统）中的无机胶体颗粒制备的产品，并通过可以部分水解的醇盐（金属 - 有机液体），然后将其聚合成凝胶（yabo214聚合物系统）。谢菲尔德大学的研究专注于生产耐火铝硅酸盐玻璃陶瓷，如堇青石（Mg2AL.4.SI.5.O.18.),钡长石(Ba2AL.2SI.2O.8.）和钡Osumilite（BAMG2AL.6.SI.9.O.30.）。通过熔融和溶胶 - 凝胶丝制造这些组合物的玻璃粉末，并且使用电子显微镜检查的微结构的演化。 结晶在原始粉末颗粒'表面'和纤维/基质界面处引发。在谢菲尔德大学和英国玻璃之间的联合项目中使用等离子体熔化，在开发中制造这种高耐火粉的替代途径。在等离子体区域中产生超过2000℃的温度，可以集中，以避免熔融容器反应。英国玻璃正在谢菲尔德每小时50kg的实验等离子体熔化物。 应用程序这些材料正在亚博网站下载考虑用于发电和航空航天行业的燃气轮机的用途，特别是当用碳化硅纤维增强时。热压或热静电的CMC是强大的，轻巧，耐热和损坏的耐受性，并且预计将在下一代空间班车（Skylon）上形成热保护系统。 TiOxide Specialties开发了一种用于Zro的新型涂布方法2能产生致密陶瓷的粉末，耐水热降解。在温度范围为100°C至600°C的潮湿环境中，四方氧化锆多晶(TZPs)表现出灾难性的强度和韧性损失。然而，通过处理陶瓷给予纳米尺度的氧化钇稳定剂分区，陶瓷保持了高韧性和良好的水热降解性能。材料的显微结构显示单斜晶核，缺钇，而四方晶壳是富钇。 单晶纤维单晶纤维为高温应用提供了明显的优势，因为谷物生长或晶界阶段的蠕变是不可能的。在EFG（边缘定义的膜喂养生长）过程中，从加热加热熔体通过小直径钼坩埚和连续缠绕在卷轴上的纤维生长纤维。 单晶氧化铝纤维由该方法（和销售为Saphikon），以及各种形状的蓝宝石部件，例如用于集成电路的硅 - 蓝宝石晶片的基板，用于照明的电弧管，作为医疗的光波导为光学波导激光器的用途，以及（最熟悉的商业应用之一）作为超市激光扫描仪的耐磨窗口。 燃烧合成
燃烧合成，也称为自维持高温合成（SHS），使用高温反应来形成粉末或致密成分，以与焊接铁和燃烧炸弹一起使用的热处理的潜在能量节省大。在自我维持（一旦引发）放热反应期间的热量可以用于形成单相或复合陶瓷。该反应通常在颗粒的顶部引发，并作为反应波前沿样品进行反应以形成产物。例如，在石墨中电感地加热至1200℃的精细硅金属和炭黑的颗粒将在放热上点燃，以在颗粒中心提供2250℃的温度，导致形成SiC。 该途径制备的其他陶瓷包括硼化物，碳氮化物，氮化物和YBA2铜3.0.7-X.超导体。认为通过硅和钼粉末的机械化学合成形成MOSI2粉末的形成类似的放热反应机制。在该技术中，将粉末在高能量球磨机中研磨数小时，直到颗粒足够精细，可用的表面和应变能量将维持反应。yabo214目前在喷射燃烧室，热交换器和高温过滤器的热部分中检查MOSI2矩阵中的Saphikon纤维的复合材料。 耐火材料的细粉添加剂向耐火材料中添加细粉末以改善其性质是一种越来越大的趋势。金属粉末（铝，硅和镁和镁）已被添加到MgO-石墨砖中，以便自20世纪70年代以来衬里基本氧气炼钢砖，以通过吸收氧气来改善抗氧化性，并通过成型辅助热强度陶瓷键相如MGAL2O.4.和毫克2SiO.4.在高温度。 最近，含硼陶瓷粉末，包括ZRB2B2O.3., B4.C已被使用。B.4.C通过吸收氧发挥作用，生成硼酸，H3.博3.然后，然后用MgO反应以形成粘性玻璃，从而降低耐火材料的渗透性，有效地用作内部釉料。Ca（铝酸钙）粘合的整体（未跳起）耐火材料用于再热炉，钢包和中间包背衬，高炉跑步器和高炉喉部，锥形和堆叠部分以及水- 电弧炉的冷却Δ切片。精细，胶体sio2（硅或硅铁生产的副产物）和反应性煅烧Al20.3.加入到Ca可携带耐火材料反应以形成粘合阶段的细长莫来石颗粒，该粘接阶段加强结构并提高热强度。 新看白瓦斯传统白色器皿的一个主要问题是，在宏观上，在塑性和滑移铸造的器皿中，粘土颗粒排列整齐，而在微观上，在粉末压制的器皿中。yabo214粘土排列引起的各向异性烧成收缩在宏观上导致形状变形，而在微观上则形成较大的孔隙，使强度降低。 谢菲尔德大学（英国）的研究人员开发了新的身体制剂，该研究人员具有低粘土内容，大约三分之一用于减少各向异性收缩。新配方可以通过压制和浇铸来形成。再加上新开发的粘合剂，可以通过水浸出和热脱模的组合快速去除，某些形状的注射成型已成为实际的可能性。 由于近期在美国使用PBO的立法，白瓦斯的玻璃正在接受很多关注。但是，含PBO的玻璃窗，以及最近开发的那些替换包含BI的玻璃窗2O.3.，很容易划伤并在服务中磨损。硬瓷器上的传统釉料是耐刮擦的。坚硬的瓷器釉面釉面釉面，在约1400°C的温度下发射。最近，已经证明可以在将烧结仅使用烧结（粉末）釉与定制粒度的烧结的烧结的温度低于通常使用的温度下的温度下釉。 其中一个新的低粘土白发件已经配制成具有热膨胀系数以与硬瓷釉相匹配，并且可以在高达约1300°C的温度下玻璃釉。此WhiteWare基于Angorte（CAAL）2SI.2O.8.）并且对骨头有类似的表现。通过耐刮擦釉，它将比骨瓷更可靠，因为它具有高强度，它应该比硬瓷更能抵抗碎裂。 |