ಈ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಖನಿಜಗಳ ಪ್ರಭಾವ

ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಸ್ಪಿನೆಲ್ (MgAl2O, MgO·Al2Oor MA)ಉನ್ನತವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಿಪ್ಪೆಸುಲಿಯುವ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು Al2O-MgO ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಆಗಿದೆ. ತಳದ ಸಮತಲದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಹೆಕ್ಸಾಲುಮಿನೇಟ್ (CaAl12O19, CaO·6AlO ಅಥವಾ CA6) ಸ್ಫಟಿಕ ಧಾನ್ಯಗಳ ಆದ್ಯತೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಅದನ್ನು ಪ್ಲೇಟ್‌ಲೆಟ್ ಅಥವಾ ಸೂಜಿ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ಗಡಸುತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಡೈಲುಮಿನೇಟ್ (CaAlO ಅಥವಾ CaO·2Al203, CA2) ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಕಡಿಮೆ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವ ಬಿಂದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗುಣಾಂಕದ ವಿಸ್ತರಣೆಯೊಂದಿಗೆ CAz ಅನ್ನು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ, ಅದು ಉಷ್ಣ ಆಘಾತದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಹಾನಿಯನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ವಿರೋಧಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, MA-CA ಸಂಯೋಜನೆಗಳು CA6 ಮತ್ತು MA ಯ ಸಮಗ್ರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕ ಗಮನವನ್ನು ಪಡೆದಿವೆ.

ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, MA ಸೆರಾಮಿಕ್, MA-CA2-CA ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಮತ್ತು MA-CA ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಘನ-ಹಂತದ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಖನಿಜೀಕರಣದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಖನಿಜೀಕರಣಗಳ ಬಲಪಡಿಸುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಸಂಶೋಧನಾ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ:
(1) ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ತಾಪಮಾನದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ MA ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಬೃಹತ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಬಾಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ. 2h ಗೆ 1600 ನಲ್ಲಿ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ MA ಸೆರಾಮಿಕ್‌ನ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಕಳಪೆಯಾಗಿತ್ತು, ಬೃಹತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 3. 17g/cm3 ಮತ್ತು 133 ನ ಬಾಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. 31MPa ಖನಿಜಕಾರಕ Fez03 ನ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, MA ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಬೃಹತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಬಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯು ಮೊದಲು ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು ಮತ್ತು ನಂತರ ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು. ಸೇರ್ಪಡೆ ಮೊತ್ತವು 3wt ಇದ್ದಾಗ. %, ಬಾಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಗರಿಷ್ಠ 209. 3MPa ತಲುಪಿತು.

(2) MA-CA6 ಸೆರಾಮಿಕ್‌ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಹಂತದ ಸಂಯೋಜನೆಯು CaCO ಮತ್ತು a-AlO ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಕಣದ ಗಾತ್ರ, a- Al2O3 ನ ಶುದ್ಧತೆ, ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಹಿಡುವಳಿ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಸಣ್ಣ ಕಣದ ಗಾತ್ರದ CaCO ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ a-AlzO3 ಅನ್ನು ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಿ, 1600℃ ನಲ್ಲಿ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಮತ್ತು 2ಗಂಟೆಗಳವರೆಗೆ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ, ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ MA-CA6 ಸೆರಾಮಿಕ್ ಉತ್ತಮ ಬಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. CaCO3 ನ ಕಣದ ಗಾತ್ರವು CA ಹಂತದ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು MA-CA6 ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಧಾನ್ಯಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, a-Alz0 ನಲ್ಲಿನ ಅಶುದ್ಧತೆಯು ಅಸ್ಥಿರ ದ್ರವ ಹಂತವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು CA6 ಧಾನ್ಯಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವು ಪ್ಲೇಟ್‌ಲೆಟ್‌ನಿಂದ ಈಕ್ವಿಯಾಕ್ಸ್‌ಗೆ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

(3) MA-CA ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಖನಿಜಕಾರಕಗಳಾದ ZnO ಮತ್ತು Mg(BO2)z ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಬಲಪಡಿಸುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. (Mg-Zn)AI2O4 ಘನ ದ್ರಾವಣ ಮತ್ತು ಬೋರಾನ್-ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ದ್ರವ ಹಂತವು ZnO ಮತ್ತು Mg(BO2)z ಎಂಬ ಖನಿಜಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡಿದ್ದು, MA ಯ ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು MA ಯ ಅಂಶವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ದಟ್ಟವಾದ ಹಂತಗಳು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಚದುರಿದ ದಟ್ಟವಾದ ಕಾಯಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಮೈಕ್ರೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ MA ಕಣಗಳಿಂದ ಲೇಪಿತವಾಗಿವೆ, ಇದು CA6 ಧಾನ್ಯಗಳನ್ನು ಈಕ್ವಿಯಾಕ್ಸ್ಡ್ ಧಾನ್ಯಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ MA-CA ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಬಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

(4) a-AlzO ಬದಲಿಗೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಶುದ್ಧ Al2O ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, MA-CA2-CA ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಶುದ್ಧ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಮೈಕ್ರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಮತ್ತು ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಹಂತದ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಮೇಲೆ ಖನಿಜಕಾರಕಗಳಾದ SnO₂ ಮತ್ತು HBO ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.

SnO2 ಮತ್ತು H2BO ಖನಿಜಾಂಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿದ ನಂತರ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಘನ ದ್ರಾವಣ ಮತ್ತು ಬೋರಾನ್-ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಅಸ್ಥಿರ ದ್ರವ ಹಂತವು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ; ಕ್ರಮವಾಗಿ, ಇದು CA2 ಹಂತವನ್ನು CA ಹಂತಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು MA ಮತ್ತು CA6 ರಚನೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿ Ca ಯಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ದಟ್ಟವಾದ ಹಂತವು MA ಮತ್ತು CA6 ಧಾನ್ಯಗಳ ನಡುವಿನ ಬಂಧವನ್ನು ಬಿಗಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.