Окисная керамика
Cтраница 3
При уменьшении объема отдельной поры давление газа, находящегося в ней, возрастает и уравновешивает силы поверхностного натяжения, которые стягивают поры. В этом случае поверхность пор перестает быть источником вакансий и зарастание пор прекращается. Для предотвращения замедления зарастания пор и получения беспористой керамики необходимо уменьшить скорость диффузионных процессов между кристаллами и увеличить скорость диффузии внутри кристалла. При получении прозрачной окисной керамики это делается путем введения добавок, образующих твердый раствор. [31]
 |
Влияние пористости на прочность базг кгс / мм керамики I1.| Зависимость механической прочности спеченной окисной керамики от температуры л о / ( стюг - предел прочности при изгибе. [32] |
Структура керамики однофазная поликристаллическая. Кроме кристаллической фазы может содержаться небольшое количество газов ( поры) и стекловидной фазы, которая образуется в результате наличия примесей в исходных материалах. Температура плавления чистых окислов превышает 2000 С, поэтому их относят к классу высокоогнеупоров. Как п для других неорганических материалов, окисная керамика обладает высокой прочностью при сжатии по сравнению с прочностью при растяжении или изгибе; более прочными являются мелкокристаллические структуры, так как при крупнокристаллическом строении на границе между кристаллами возникают значительные внутренние напряжения. [33]
Как указывает Вейл, для всех исследованных до настоящего времени материалов параметры Вейбулла изменяются в широких пределах в зависимости от состояния поверхности, термической обработки и условий проведения испытания. Таким образом, эти параметры нельзя рассматривать как константы материала, а они являются всего лишь эмпирическими числами, справедливыми для данной совокупности экспериментальных условий. Применение статистики крайних значений к расчету прочности окис-ных керамик встречает гораздо большее затруднение, так как здесь появляется необходимость точного определения границ нижнего предела функции распределения Вейбулла. Из результатов всех проделанных до настоящего времени исследовательских работ можно сделать вывод, что современная технология производства керамики не обеспечивает возможности получения плотных поликристаллических окисных керамик, с помощью которых можно было бы подтвердить или опровергнуть существование функции распределения. Из правила Вейбулла следует, что невозможно ожидать, чтобы градиенты напряжений порядка от 4 до 1 оказывали бы значительное влияние на прочностные свойства окисных керамик. [34]
 |
Температурные зависимости коэффициента трения чистой окиси алюминия в вакууме.| Температурные зависимости коэффициента трения модифицированных корундовых керамик в вакууме. [35] |
После испытаний в вакууме образцы были без дополнительной обработки поверхностей трения испытаны на воздухе. Температурные зависимости трения для всех корундовых керамик при испытаниях на воздухе по характеру аналогичны полученным в вакууме, хотя значения коэффициентов трения значительно ниже, особенно при невысоких температурах. В интервале температур от комнатной до 600 С коэффициенты трения в вакууме и на воздухе различаются почти вдвое. В области высоких температур разница меньше, так как при таких температурах адсорбция компонентов атмосферы влияния на трение окисных керамик практически не оказывает, химически же в атмосфере воздуха корундовая керамика малоактивна. [36]
Как указывает Вейл, для всех исследованных до настоящего времени материалов параметры Вейбулла изменяются в широких пределах в зависимости от состояния поверхности, термической обработки и условий проведения испытания. Таким образом, эти параметры нельзя рассматривать как константы материала, а они являются всего лишь эмпирическими числами, справедливыми для данной совокупности экспериментальных условий. Применение статистики крайних значений к расчету прочности окис-ных керамик встречает гораздо большее затруднение, так как здесь появляется необходимость точного определения границ нижнего предела функции распределения Вейбулла. Из результатов всех проделанных до настоящего времени исследовательских работ можно сделать вывод, что современная технология производства керамики не обеспечивает возможности получения плотных поликристаллических окисных керамик, с помощью которых можно было бы подтвердить или опровергнуть существование функции распределения. Из правила Вейбулла следует, что невозможно ожидать, чтобы градиенты напряжений порядка от 4 до 1 оказывали бы значительное влияние на прочностные свойства окисных керамик. [37]
В качестве высокоогнеупорного и конструкционного материала представляет интерес керамика на основе чистых окислов. В производстве окисной керамики используются в основном следующие окислы: А12О3 ( корунд), ZrO, MgO, CaO, BeO, ThO. Структура керамики однофазная полпкристаллнческая. Кроме кристаллической фазы, может содержаться небольшое количество газов ( поры) и стекловидной фазы, которая образуется в результате наличия примесей в исходных материалах. Температура плавления чистых окислов превышает 2000 С, поэтому их относят к классу высокоогнеупоров. Как и для других неорганических материалов, окисная керамика обладает высокой прочностью при сжатии по сравнению с прочностью при растяжении или изгибе; более прочными являются мелкокристаллические структуры, так как при крупнокристаллическом строении на границе между кристаллами возникают значительные внутренние напряжения. [38]
Исследования процессов испарения окислов, прогрессивно развивающиеся за последнее десятилетие, позволили накопить большой фактический материал о составе пара и термодинамических характеристиках реакций испарения. Наиболее ценная информация была получена с применением масс-спектрометри-ческой методики анализа состава паров окислов, позволяющей измерять парциальные давления компонентов пара в большом диапазоне концентраций. Естественно, что вначале внимание исследователей было привлечено к изучению процессов испарения индивидуальных окислов, устойчивых при обычных условиях. Одним из принципиально важных результатов было доказательство широкого распространения полимеризации в парах окислов. Эксперименты проводились в широком интервале температур, от 100 - 150 К, как это требовалось при исследовании образования субокислов серы, углерода, кислородных соединений фтора, и до 3000 - 3100 К, когда испаряли наиболее труднолетучие окислы иттрия, циркония, гафния, тория. В настоящее время начинают исследоваться системы, содержащие в газовой фазе вещества, молекулы которых состоят из 3 видов атомов. Соединения такого рода относятся к различным классам и обладают сильно различающейся летучестью. В качестве примеров можно привести карбонилы тяжелых металлов, сложные галоидные соединения, оксигалогениды, оксисульфиды, газообразные гидроокиси. Обнаружено также, что соединения типа солей кислородных кислот ( или соединения типа двойных окислов аАОж ЬВОу) во многих случаях также оказываются устойчивыми в паровой фазе даже при очень высоких температурах. Систематическое изучение этих объектов существенно для разработки технологии получения окисных пленок, для синтеза монокристаллов из газовой фазы, для понимания химических процессов в оксидных катодах. Результаты термодинамического исследования процессов испарения сложных окислов имеют важное значение для понимания поведения при высоких температурах комбинированной конструкционной окисной керамики и стекол, шлаков и включений в металлах. [39]
Страницы: 1 2 3