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稀土在結構陶瓷中的作用，結構陶瓷廠(chǎng)家告訴你
發(fā)布時(shí)間：
2022-06-07
結構陶瓷廠(chǎng)家認為稀土是化學(xué)周期表中15種鑭系元素和鈧、釔17種金屬元素的總稱(chēng)。廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究，被稱(chēng)為“工業(yè)維生素”。在結構陶瓷中使用稀土作為添加劑、穩定劑和燒結助劑，可以大大提高斷裂韌性、致密性和強度等性能，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本。
1.在氧化鋁陶瓷中的應用
結構陶瓷廠(chǎng)家認為氧化鋁(Al2O3)陶瓷是應用廣泛的結構陶瓷，具有高強度、耐高溫、絕緣性好、耐磨、耐腐蝕以及良好的機械和電氣性能。添加Y2O3、La2O3、Sm2O3等稀土氧化物可以改善Al2O3復合材料的潤濕性，降低陶瓷材料的熔點(diǎn)和氣孔率，提高密度和玻璃相強度，改善Al2O3陶瓷的力學(xué)性能。
2.在氮化硅陶瓷中的應用
結構陶瓷廠(chǎng)家認為氮化硅(Si3N4)陶瓷具有優(yōu)異的力學(xué)性能、熱學(xué)性能和化學(xué)穩定性，是比較有潛力的高溫結構陶瓷材料之一。由于Si3N4是一種強共價(jià)鍵化合物，燒結時(shí)應加入稀土氧化物Y2O3、Nd2O3、La2O3等燒結助劑，以提高材料的高溫斷裂韌性。
3.在氧化鋯陶瓷中的應用
結構陶瓷廠(chǎng)家認為氧化鋯(ZrO2)陶瓷具有高密度、高熔點(diǎn)、高硬度等性能，尤其是抗彎強度和斷裂韌性是所有陶瓷中zui高的。ZrO2的晶型轉變伴隨著(zhù)明顯的體積變化，限制了直接使用的范圍。稀土氧化物Y2O3、Nd2O3、Ce2O3等。對ZrO2相變有良好的抑制和穩定作用，使ZrO2陶瓷材料具有良好的技術(shù)性能指標，可用作固體電解質(zhì)材料、氧離子導體材料等。并應用于燃料電池、傳感器等領(lǐng)域。
4.在碳化硅陶瓷中的應用
結構陶瓷廠(chǎng)家認為碳化硅(SiC)陶瓷具有耐高溫、抗熱震、耐腐蝕、耐磨損、導熱性好、重量輕等特點(diǎn)，常用作高溫結構陶瓷。SiC強共價(jià)鍵合的特性決定了在正常條件下很難實(shí)現燒結致密化，Al2O3-Y2O3是SiC無(wú)壓燒結有效的燒結助劑。以Y3Al5O12為燒結助劑生產(chǎn)的SiC-YAG陶瓷復合材料可實(shí)現低溫致密燒結，被認為是十分有前途的碳化硅陶瓷體系之一。
5.在氮化鋁陶瓷中的應用
結構陶瓷廠(chǎng)家認為氮化鋁(AlN)陶瓷具有高熔點(diǎn)、高導熱率、低介電常數、耐鐵、鋁等金屬及合金腐蝕、在特殊氣氛下耐高溫性能優(yōu)異等特點(diǎn)。是大規模集成電路的理想基板和封裝材料。由于A(yíng)lN是共價(jià)鍵，單一燒結助劑能在有限程度上降低燒結溫度，通常采用復合添加劑(稀土金屬氧化物和堿土金屬氧化物)作為燒結助劑，形成液相促進(jìn)燒結，并與AlN中的氧雜質(zhì)反應，提高AlN的熱導率。
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