세계 세라믹 산업 뉴스

소결 온도를 낮추고 알루미나 (Allool) 및 지르코니아 (Zro₂) 도자기의 압축을 향상시키기위한 소결 보조제

2025-08-19

엔지니어링 세라믹 공동, (EC © ™) 보고서 :

EC 기술 팀은 20 년이 넘는 생산 경험을 바탕으로 Alumina (Allool) 및 지르코니아 (Zro₂) 도자기의 소결 온도 및 생산 비용을 줄이면서 강도, 인성 및 경도와 같은 특성을 크게 개선하기 위해 노력해 왔습니다. 이 기사에 제시된 10 개의 소결 보조 장치는 수년간의 업계 전문가 연구에서 인정 된 솔루션입니다. EC © ™는이 기초를 바탕으로 광범위한 테스트 및 고객 요구 사항을 실용적인 애플리케이션 환경과 결합하여 고유 한 솔루션을 개발했습니다. Sintering Aids 1-5는 Alumina Ceramics, 6-10은 지르코니아 세라믹을위한 것입니다. 기밀로 인해 간단한 설명 만 제공됩니다.


1. Mgsio (복합 액체 보조제)

구성:MGO-SIO comp 기반 복합 소결 보조제 (MGO ≈ 1–2% + sio₂ ≤ 3%)

기구:1450–1550 ° C에서 저하점 액체 상 (실리케이트 유리 상)을 형성하여 입자 재 배열 및 밀도를 촉진하는 반면, MGO는 비정상적인 입자 성장을 억제합니다.

성능 장점 :

    오린 링 온도는 1500 ° C 이하로 감소했습니다 (순수한 Allool은 ≥1600 ° C가 필요)하여> 99% 밀도를 달성합니다.

    Ofine-Greated 구조는 굽힘 강도를 400-600 MPa로 향상시키고 내마모성을 향상시킵니다.

응용 프로그램 :구조적 세라믹 구성 요소 (예 : 절단 도구, 베어링 볼), 내마비 라이너, 전자 포장 기판.

형질:과도한 유리 단계로 인한 부식 저항 저하를 피하면서 치밀화 및 고온 강도의 균형을 유지합니다.


2. TIO l (격자 확산 프로모터)

구성:Nano-tio an (아나 타제, 입자 크기 <50 nm)

기구:ti⁺는 Al³⁺를 대체하여 Al³⁺ 확산 경로 (고체상 소결 지배적)를 활성화시키는 격자 공석을 생성하여 소결 활성화 에너지를 감소시킨다.

● 성능 장점 :

    오린 링 온도는 100-200 ° C로 낮아져 순수한 알 ₂ 오 ₃의 밀도가 가속화되었습니다.

    Osub-Micron 곡물 정제는 경도 (HV)를 15-20% 증가시키고 열 충격 저항을 향상시킵니다.

● 응용 프로그램 :투명한 알루미나 세라믹 (적외선 창, 고압 나트륨 램프 튜브), 고온 구조 성분 (산화 내성 부품).

● 특성 :유리 상이 도입되어 고급 광학 또는 전기 특성을 유지하지 않습니다.


3. Ylao (희토류 입자 경계 조절기)

● 구성 :y₂o₂ + la₃o₃ 복합 희토류 첨가제 (총 추가 0.5–2%)

● 메커니즘 :희토류 이온은 입자 경계에서 분리, 불순물 정제 (예 : NA태), 입자 경계 이동 억제, 균일 한 밀도를 촉진하며 입자 조심을 억제합니다.

● 성능 장점 :

    osuppress는 고온 강도 유지> 90% (1000 ° C에서 테스트)를 갖는 비정상적인 곡물 성장 (고정 효과)을 압박합니다.

    Oincreases fracture mewendess (KIC)에서 4–5 MPa · M¹/² (단일 위상 Al₂o₃ ≈ 3 MPa · M¹/²).

● 응용 프로그램 :고온 항공 우주 성분 (연소 챔버 라이너), 마모 및 부식성 산업 장비 (밸브, 펌프 씰).

● 특성 :입자 경계 응집력을 향상시켜 고온 안정성 및 기계적 신뢰성을 균형있게 유지합니다.


4. Zral (위상 변환 강화 복합재)

● 구성 :부분적으로 안정화 된 Zroabil (T-Zro₂)는 Allool Matrix (ZTA Ceramic, ZRO₂ 함량 5-15%)에 분산됩니다.

● 메커니즘 :T-Zroles 입자는 스트레스로 유발 된 상 변환 (T → M)을 겪고, 에너지를 흡수하고 강화를 위해 균열을 편향시킨다; Nano-Zro₂는 또한 알 혈압 성장을 억제합니다.

● 성능 장점 :

    재생성 강인성은 8-12 MPa · M¹/² (순수한 allool ≈ 3 mpa · m¹/²)로 크게 증가했습니다.

    탁월한 강도 ≥500 MPa, 탁월한 충격 저항성.

● 응용 프로그램 :고성능 구조적 구성 요소 (치과 임플란트 지대치, 탄도 갑옷 플레이트), 고재 마모 부품 (세라믹 베어링, 그라인딩 매체).

● 특성 :경도를 균열 전파 저항과 결합하여 전통적인 알 ₂O₃의 기계적 성능 한계를 뚫습니다.


5. CAMGSIO (비용 효율적인 복합 액체 보조 원조)

● 구성 :CAO-MGO-SIO-s 시스템 (CMS 시스템, 총 추가 3-5%)

● 메커니즘 :다중 성분 저전 학적 액체 상 (<1300 ° C)을 형성하여 높은 밀도 효율로 기공을 빠르게 충전합니다.

● 성능 장점 :

    osintering 온도는 ~ 1400 ° C로 감소하여 비용에 민감한 응용에 이상적입니다.

    유리 단계로 인해 고온 강도가 ThS-Mgsio보다 약간 낮지 만, 98%.

● 응용 프로그램 :저렴한 내마모성 부품 (기계적 부싱, 산업 세라믹 롤러), 건축 자재 (타일 강화 ​​골재).

● 특성 :대규모 생산에 적합한 효율성과 비용 효율성의 균형을 유지합니다.


6. Y3Z (YTTRIA 안정화 지르코니아 주 안정기)

● 구성 :3 mol% y₃o₂ 안정화 된 Zro₂ (3y-tzp)

● 메커니즘 :y³ the는 Zro₂ 격자에 용해되어 강화를 위해 응력에 의한 상 위상 변환 (T → M)과 함께 실온에서 정사각형 준 안정 상 (T-Zro₂)을 안정화시킵니다.

● 성능 장점 :

    최대 8-10 MPa · M¹/², 굴곡 강도> 1000 MPa의 강인성.

    Ocontrollable 곡물 크기 (균일 나노 스케일 구조), 우수한 생체 적합성.

● 응용 프로그램 :치과 수복물 (모든 세라믹 크라운, 임플란트 지대치), 정밀 도구 (세라믹 블레이드), 생물 의학 임플란트.

● 특성 :고전적인 고 강성, 고축성 지르코니아 시스템은 임상 적으로 검증되었습니다.


7. Yalsi (저온 유리 위상 복합 보조제)

● 구성 :Mas Glass Aid (mgo-al₂o₃-sio₂) 또는 y-mas 변형

● 메커니즘 :1250–1350 ° C에서 저진 지점 유리 액체 상을 형성하여 재 배열 및 밀도를 촉진하기 위해 Zro₂ 입자를 습합니다.

● 성능 장점 :

    1350 ° C 미만으로 감소 된 오인 링 온도 (전통적인 3Y-TZP는 1500–1600 ° C가 필요합니다).

    정밀한 광학 성분에 적합한 표면 마감과 함께 Odensification> 99%.

● 응용 프로그램 :빠른 싱글 치과 세라믹 블록, 적외선 광학 윈도우 (투명 ZRO ₂ 구성 요소), 저렴한 구조 부품 (위생 세라믹 밸브 코어).

● 특성 :액체 상결은 밀도, 공정주기 단축 및 에너지 소비 감소를 가속화합니다.


8. SCZR (Scandium 안정화 초고 온도 시스템)

구성:sc₂o₂ 안정화 된 Zro₂ (SCSZ, SC³⁺ 첨가 5–15 mol%)

기구:ZR⁴⁺과 SC³ibility 반경의 높은 호환성은 고체 용액을 가능하게하여 안정적인 입방 상 (C-Zro₂) 또는 초트라핀 T-Zro₂를 형성하여 상 위상 분해를 억제합니다.

성능 장점 :

    Ohigh- 온도 강도 유지> 95% (1200 ° C에서 테스트), 경도 (HV) ≥1200.

    재생성 강인성 6–8 MPa · M¹/², 우수한 열 충격 저항 (ΔT 800 ° C 사이클링).

Appl아이디어 :에어로 엔진의 열 장벽 코팅, 고체 산화물 연료 전지 (SOFC) 전해질, 극한 환경 씰.

형질:고온 안정성과 구조적 신뢰성은 비싸지 만 (SC는 희귀 금속이지만).


9. CEZR (CERIA 안정화 항산화 시스템)

구성:CEO ₂ 안정화 Zro₂ (CE-TZP, CE주 추가 8-12 mol%)

기구:Ce⁴⁺/Ce³⁺ 원자가 스위칭은 산소 공석을 정화하여 산화 분해를 억제하고; 정사각 위상 안정화는 인성을 향상시킵니다.

성능 장점 :

    Oexcellent 산화 저항 (CE³⁺는 격자 분해를 감소시킵니다).

    Ocontrollable 고온 전도도 (향상된 산소 이온 이동), 골절 강인성 5-7 MPa · M¹/².

응용 프로그램 :자동차 배기 청정기 기판, 고온 촉매 반응기, 전자 센서 구성 요소.

형질:기능성 복합 균형 기계적 특성 및 환경 내구성 (예 : 산화, 전기 화학 조건).


10. Zrsic (Whisker/Nanotube 시너지 강인제)

구성:Zro₂ 매트릭스와 함께 합성 된 sic 나노 튜브 또는 수염 (추가 3-10%)

기구:SIC 보강재 브리지 브리지 크랙 팁, 풀 아웃을 통한 에너지 소실; 동시에 Zro₂ 곡물 조정을 억제하고 열전도율을 향상시킵니다.

성능 장점 : 12-15 MPa · M¹/²의 obreakthrough 골절 강인함 (전통적인 Zro₂ ≈ 8 MPa · M¹/²).

    12-15 MPa · M¹/²의 obreakthrough 골절 강인함 (전통적인 Zro₂ ≈ 8 MPa · M¹/²).

    열전도율 증가, 열 응력 감소).

응용 프로그램 :극도의 온도 사이클링 구성 요소 (에어로 엔진 연소 챔버 라이너), 고 충격적인 내마비 장비 (채굴 크러셔 해머 라이너).

형질:단일 재료의 성능 병목 현상을 극복하는 다중 규모 강화 메커니즘.




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