I materiali ceramici sono ampiamente utilizzati per la loro eccellente corrosione e resistenza all'abrasione e prestazioni ad alta temperatura e sono una potenziale alternativa ad alte prestazioni ai materiali metallici per l'uso in ambienti difficili. Tuttavia, a causa della fragilità intrinseca dei materiali ceramici, limitando le sue applicazioni pratiche. Con il continuo progresso della scienza e della tecnologia, i nuovi materiali in ceramica hanno una nuova direzione di sviluppo.
Compositi in ceramica rinforzati con Whisker
I baffi in ceramica sono fibre di cristallo singolo con un piccolo diametro. Generalmente la sua lunghezza è di centinaia di volte il diametro, di solito usando il metodo di crescita della fase gassosa. I baffi hanno pochi difetti, quindi la loro resistenza meccanica è molto alta, la resistenza alla trazione può essere vicina alla resistenza teorica del cristallo puro. La forza del baffi e il suo spessore sono strettamente correlati al baffio, più spesso è il baffio, più basso è la resistenza, quindi il diametro del baffi più piccolo è più piccolo, meglio è. Perché i baffi hanno sia ad alta resistenza, bassa densità, resistenza al calore e altre caratteristiche, spesso come materiale di rinforzo. I baffi comunemente usati sono baffi AL2O3, baffi SIC e Si3N4, baffi di grafite e così via. Il rinforzo del baffio è un mezzo efficace per migliorare le proprietà meccaniche ad alta temperatura e la stabilità di shock termico dei materiali ceramici.
Compositi nanoceramici
I compositi nanoceramici furono sviluppati a metà degli anni '80. I compositi nanoceramici possono generalmente essere divisi in tre categorie: nanocompositi intergranulari, intergranulari e nano/nanocompositi. Le particelle di nanoscala dei primi due tipi di nanocompositi sono principalmente disperse all'interno o tra i grani di matrice e il loro obiettivo è principalmente quello di migliorare le proprietà meccaniche ad alta temperatura. Nano/nanocompositi, d'altra parte, sono composti da dispersioni di nanoscala e cereali a matrice, con l'obiettivo di aggiungere alcune nuove funzioni alla ceramica, come la lavorabilità e la superplasticità. La dimensione del grano, la larghezza del limite del grano, la distribuzione della seconda fase, i pori e le dimensioni dei difetti dei compositi nanoceramici sono limitati al livello di grandezza di 100 nm di grandezza e la riduzione della dimensione del grano moltiplicherà le proprietà meccaniche del materiale.
Compositi in ceramica gradiente di performance
La composizione del materiale composito gradiente di prestazioni viene cambiata gradualmente da un lato all'altro e il cambiamento della composizione provoca il cambiamento graduale delle prestazioni (o della funzione) del materiale, che è il cosiddetto materiale del gradiente di prestazione (chiamato materiale di funzione inclinata in Giappone), che è un nuovo materiale sviluppato in Giappone a metà degli anni '80. Il materiale del gradiente di prestazione è una sorta di materiale di sollecitazione termica, che è una sorta di materiale di sollecitazione termica, che è una specie di materiale di stress termico. Il materiale del gradiente di prestazione è un materiale di tipo stress da stress da calore, è per applicazioni pratiche richiedono materiali su un lato della resistenza al calore e all'ossidazione, mentre l'altro lato (lato freddo) dovrebbe avere la tenacità e dovrebbe essere in grado di mitigare e resistere alla termica stress e sviluppato, a differenza dei tradizionali compositi omogenei di un nuovo concetto di materiali.
Impatto sul settore refrattario
La nuova direzione dello sviluppo di materiali in ceramica ha anche un impatto importante sull'industria refrattaria, come i castabili rinforzati in fibra, i mattoni di magnesio a magnesio armato in fibra di carbonio, una polvere ultrafina nei materiali refrattari, due o più livelli di produzione refrattaria funzionale composita diretta diretta diretta composita refrattaria e preparazione, è con l'aiuto dello sviluppo della tecnologia dei materiali ceramici.
Inoltre, con il progresso tecnologico dell'industria ad alta temperatura, la necessità di prodotti refrattari ad alte prestazioni è più urgente, alcune refrattari funzionali vengono utilizzate anche in materiali ceramici ad alte prestazioni tecnologie, materie prime, rapporti e attrezzature di produzione hanno avanzato Requisiti più elevati. I prodotti refrattari prodotti hanno generalmente prestazioni eccellenti, come la fusione continua con materiali refrattari funzionali, elemento di alimentazione del gas convertitore in doppio soffio, raffinazione in acciaio con filtri e così via. Queste refrattari funzionali, sebbene abbiano tutti adottato la tecnologia di produzione avanzata di materiali ceramici ad alte prestazioni, ma sono combinati con alcuni requisiti speciali di materiali refrattari per il miglioramento e hanno la loro unicità tecnica.
