Cirkonija ķieģeļi īpašiem ugunsizturīgiem materiāliem
Izmantojot rūpniecisko cirkonija oksīdu un alumīnija oksīdu kā izejmateriālu, īpaši smalku slīpēšanu, stingru daļiņu izmēra kontroli un tradicionālos procesus, var ražot augstas -stiprības un augstas izturības cirkonija alumīnija oksīda kompozītmateriālu keramiku. Šis cirkonija ķieģelis ir īpašs ugunsizturīgs materiāls.
Pētījuma rezultāti liecina, ka alumīnija oksīda pievienošana cirkonija oksīda matricai var efektīvi kavēt cirkonija graudu augšanu, kas ir labvēlīga metastabilu tetragonālu cirkonija graudu pastāvēšanai, tādējādi uzlabojot materiāla izturību un izturību pret lūzumiem. Ja alumīnija oksīda masas daļa ir 20%, kompozītmateriāla keramikas lieces izturība sasniedz 676,7 MPa, bet izturība pret lūzumu sasniedz 10 MPa/m². Fāzu transformācijas rūdīšanas un daļiņu dispersijas rūdīšanas kombinācija uzlabo kompozītmateriālu keramikas materiālu mehāniskās īpašības.
Alumīnija oksīda mikropulvera sagatavošana ar termiskās sadalīšanās metodi, īpaši smalka cirkonija pulvera sagatavošana ar ķīmiskās kopizgulsnēšanas metodi un cirkonija/alumīnija oksīda kompozītmateriālu keramikas sagatavošana, izmantojot atbilstošus procesus. Tiek uzskatīts, ka alumīnija oksīda pievienošana var kavēt cirkonija graudu augšanu un uzlabot matricas izturību un stingrību. Kad alumīnija oksīda masas daļa sasniedz 30%, vakardienas fāzes keramikas, kas apdedzināta 1600 grādos, lieces izturība ir 968 MPa, bet izturība pret lūzumu ir 13,7 MPa/cm².
Cirkonija pievienošana korunda ugunsizturīgajiem materiāliem, lai ražotu nefrīta cirkonija kompozītmateriālus, ir piemērs fāzu transformācijas stiprināšanas, rūdīšanas un mikroplaisu rūdīšanas teoriju pielietošanai ugunsizturīgos materiālos. Korunda cirkonija oksīda parauga dzesēšanas procesā cirkonija oksīds iziet fāzes pāreju, veidojot noteiktu skaitu mikroplaisu materiāla iekšpusē, kas ir izdevīgi materiāla mehāniskās stiprības un stingrības uzlabošanai. Ja pievienotā cirkonija oksīda daudzums ir neliels, mikroplaisu skaits materiālā nav būtisks, kas maz ietekmē korunda ugunsizturīgo materiālu izturību; Ja ārējais daudzums ir pārāk liels (piemēram, sasniedzot 9% vai vairāk masas daļu), jo materiālā ir liels skaits mikroplaisu, materiāla lieces izturība samazinās.
Kā izejvielu izmantojot korundu, sintētisko mullītu un monoklinisko cirkoniju, maisījumu veido izostatiskā presēšana un apdedzina 1650-1700 grādu temperatūrā. Parauga lieces izturības temperatūras izmaiņu likums ir tāds, ka stiprība vispirms palielinās līdz ar temperatūru līdz pārejas temperatūrai un pēc tam samazinās, palielinoties temperatūrai. Tas ir saistīts ar termiskās izplešanās neatbilstību starp dažādām kristāla fāzēm un lokālu mikroplaisu savienošanu. Pārejas temperatūra ir no 800 līdz 900 grādiem, un cirkonija oksīda martensīta transformācijas dēļ 1000–1200 grādu leņķī ir "ieleja" ar 1100 grādu ielejas dibenu.
