Ứng dụng oxit nhôm trắng trong việc cải thiện khả năng chống mài mòn của gốm sứ
Ứng dụng của nhôm oxit trắng trong việc cải thiện khả năng chống mài mòn của gốm sứ chủ yếu thể hiện ở các khía cạnh sau:
1. Là chất độn hoặc chất gia cường
Cải thiện độ cứng và cường độ nén
Nhôm oxit trắng có độ cứng cao (độ cứng Mohs 9.0). Thêm vào ma trận gốm có thể cải thiện đáng kể độ cứng và cường độ nén của sản phẩm, làm cho sản phẩm ít có khả năng bị vỡ khi chịu tác động của lực bên ngoài hoặc ma sát.
Tối ưu hóa cấu trúc vi mô
Các hạt nhôm oxit trắng được phân bố đều trong vật liệu gốm, tạo thành liên kết dày đặc với ma trận, làm giảm hiệu quả các khuyết tật bên trong của vật liệu, do đó tăng cường khả năng chống mài mòn tổng thể.
2. Được sử dụng trong các quy trình xử lý bề mặt
Phương tiện mài và đánh bóng
Là phương tiện mài, nhôm oxit trắng có thể được sử dụng để xử lý mịn bề mặt gốm, cải thiện độ hoàn thiện bề mặt và giảm các vết nứt nhỏ, đồng thời giảm tốc độ mài mòn trong quá trình sử dụng tiếp theo.
Cải thiện lớp phủ chống trượt
Thêm bột vi mô nhôm oxit trắng vào lớp phủ gốm làm tăng độ nhám bề mặt bằng cách hình thành một cấu trúc lồi nhỏ, không chỉ cải thiện hiệu suất chống trượt mà còn tăng tuổi thọ mài mòn của lớp phủ.
3. Hỗ trợ ổn định trong môi trường nhiệt độ cao
Duy trì khả năng chống mài mòn ở nhiệt độ cao
Tính ổn định nhiệt độ cao của nhôm oxit trắng (điểm nóng chảy 2050℃) đảm bảo rằng các sản phẩm gốm vẫn có thể duy trì độ ổn định về cấu trúc và khả năng chống mài mòn trong điều kiện nhiệt độ cao, và phù hợp với gốm chịu lửa hoặc các bộ phận công nghiệp nhiệt độ cao.
Tối ưu hóa quy trình nung
Là một chất hỗ trợ nung, nhôm oxit trắng có thể làm tăng nhiệt độ thiêu kết của gốm, thúc đẩy cường độ liên kết giữa các hạt và cải thiện hơn nữa khả năng chống mài mòn và độ bền cơ học của thành phẩm.
4. Ứng dụng gốm chức năng đặc biệt
Cải tiến đá mài gốm
Thêm các hạt nhôm oxit trắng vào đá mài liên kết gốm có thể kéo dài tuổi thọ của dụng cụ và cải thiện hiệu quả mài của vật liệu có độ cứng cao bằng cách cải thiện độ cứng và khả năng tự mài của đá mài.
Vật liệu composite gốm chống mài mòn
Nhôm oxit trắng được kết hợp với các vật liệu như silicon carbide và zirconium oxide để chế tạo các sản phẩm gốm đặc biệt như dụng cụ gốm siêu chống mài mòn và lớp lót chống mài mòn.
5. Phân tích cơ chế vi mô
Cấu trúc tinh thể α-Al₂O₃ của nhôm oxit trắng có khả năng chống biến dạng dẻo tuyệt vời. Mô đun đàn hồi cao (380GPa) có thể phân tán ứng suất hiệu quả khi gốm chịu ma sát và cải thiện khả năng chống mài mòn bằng cách ngăn cản sự lan truyền vết nứt.
