ज़िरकोनिया सिरेमिक में अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, जैसे उच्च कठोरता, कम तापीय चालकता, उच्च गलनांक, उच्च तापमान और जंग के प्रतिरोध, रासायनिक जड़ता और एम्फ़ोटेरिक गुण, और इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक, कार्यात्मक सिरेमिक और संरचनात्मक सिरेमिक में उनके अनुप्रयोग तेजी से विकसित हुए हैं। . एक विशेष तकनीकी सिरेमिक सामग्री के रूप में, इसमें इलेक्ट्रॉनिक्स, एयरोस्पेस, विमानन और परमाणु उद्योग जैसे उच्च तकनीक वाले क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। हालांकि, ज़िरकोनिया सिरेमिक सामग्री की घातक कमियां भंगुरता, कम विश्वसनीयता और कम दोहराव है। इन कमियों ने इसके आवेदन के दायरे को गंभीर रूप से प्रभावित किया है। केवल जिरकोनिया सिरेमिक की फ्रैक्चर बेरहमी में सुधार करके, सामग्रियों को मजबूत करने और सख्त करने का एहसास करके, और इसकी विश्वसनीयता और सेवा जीवन में सुधार करके, जिरकोनिया सिरेमिक वास्तव में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली नई सामग्री बन सकते हैं। इसलिए, ज़िरकोनिया सिरेमिक की सख्त तकनीक हमेशा सिरेमिक रिसर्च हॉटस्पॉट रही है। वर्तमान में, सिरेमिक सख्त करने के तरीकों में मुख्य रूप से शामिल हैं: चरण परिवर्तन सख्त, कण सख्त, फाइबर सख्त, आत्म-सख्त, फैलाव सख्त, सहक्रियात्मक सख्त, नैनो-कठोरता, आदि।
1. फेज चेंज टफनिंग
चरण परिवर्तन सख्त होने का मतलब है कि मेटा-स्थिर टेट्रागोनल चरण t-ZrO2 दरार टिप पर तनाव क्षेत्र की कार्रवाई के तहत एक चरण परिवर्तन से गुजरता है, एक मोनोक्लिनिक चरण बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप मात्रा का विस्तार होता है, जिससे दरार पर एक संपीड़ित तनाव बनता है, रोकता है दरार प्रसार, और दरार को मजबूत करना। इसके अलावा, बाहरी परिस्थितियों (जैसे लेजर शॉक, थकान फ्रैक्चर क्रूरता, कम तापमान, अनाज का आकार और सामग्री, महत्वपूर्ण परिवर्तन ऊर्जा, आदि) का ज़िरकोनिया सिरेमिक के चरण परिवर्तन सख्त पर बहुत प्रभाव पड़ता है। यदि चरण परिवर्तन बड़े तनाव और मात्रा में परिवर्तन पैदा करता है, तो उत्पाद को तोड़ना आसान होता है। इसलिए, उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, ज़िरकोनिया सिरेमिक के चरण परिवर्तन और सख्त होने पर बाहरी कारकों के प्रभाव से बचा जाना चाहिए।
2. कण सख्त
पार्टिकल टफनिंग से तात्पर्य कणों को सख्त करने वाले एजेंटों के रूप में उपयोग करना है और ZrO2 सिरेमिक पाउडर में जोड़ा जाता है। यद्यपि प्रभाव व्हिस्कर्स और फाइबर जितना अच्छा नहीं है, अगर कण प्रकार, कण आकार, सामग्री और मैट्रिक्स सामग्री को ठीक से चुना जाता है, तब भी एक निश्चित क्रूरता प्रभाव होता है। इसका लाभ यह है कि यह सरल और लागू करने में आसान है, और सख्त उच्च तापमान शक्ति और उच्च तापमान रेंगने के प्रदर्शन में सुधार लाएगा। कण सख्त करने के सख्त तंत्र में मुख्य रूप से मैट्रिक्स अनाज को परिष्कृत करना और दरार मोड़ और द्विभाजन शामिल है।
3. फाइबर सख्त
फाइबर और व्हिस्कर सख्त करने का सिद्धांत यह है कि दरार टिप के करीब क्रिस्टल विरूपण के कारण बंद तनाव के अधीन होता है, जो दरार टिप पर बाहरी तनाव को ऑफसेट करता है, दरार के प्रसार को कुंद करता है, और एक सख्त भूमिका निभाता है। इसके अलावा, जब दरार स्तंभ क्रिस्टल का विस्तार किया जाता है, तो स्तंभ के क्रिस्टल को बाहर निकालने पर घर्षण बल को दूर किया जाना चाहिए, और यह सख्त करने में भी भूमिका निभाएगा।
4. आत्म-सख्त
ज़िरकोनिया सिरेमिक में स्तंभ क्रिस्टल के अस्तित्व के कारण, ज़िरकोनिया सिरेमिक की फ्रैक्चर प्रक्रिया के दौरान दरारें विक्षेपित हो जाएंगी, जो दरार के प्रसार के मार्ग को बदल देगी और बढ़ा देगी, जिससे दरारों के पारित होने से दरार के प्रसार के प्रतिरोध में वृद्धि होती है और उद्देश्य प्राप्त होता है। सख्त करने का।
5. प्रसार सख्त
फैलाव सख्त मुख्य रूप से टेट्रागोनल ZrO2 कणों द्वारा सिरेमिक मैट्रिक्स के सख्त होने को संदर्भित करता है। चरण परिवर्तन सख्त तंत्र के अलावा, दूसरे चरण के कणों का फैलाव सख्त तंत्र भी है। दरार के फैलने से पहले, सिरेमिक की आंतरिक अवशिष्ट तनाव ऊर्जा को पहले दूर किया जाना चाहिए, ताकि सख्त होने के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके।
6. माइक्रो-क्रैक टफनिंग
माइक्रो-क्रैक टफनिंग, क्रैक स्ट्रेस टिप पर डक्टाइल मैटेरियल्स को जोड़ने के लिए संदर्भित करता है, जिससे स्ट्रेस को दूर करने, दरारों की प्रेरक शक्ति को कम करने और सामग्री की कठोरता को बढ़ाने के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए माइक्रो-क्रैक का उत्पादन होता है। जब सामग्री एक चरण संक्रमण से गुजरती है, तो इसका परिणाम अक्सर अवशिष्ट तनाव ऊर्जा प्रभाव और माइक्रोक्रैक होता है। इसलिए, चरण संक्रमण सख्त होने का प्रभाव महत्वपूर्ण है।
7. कंपाउंड टफनिंग
समग्र सख्त ZrO2 सिरेमिक की वास्तविक सख्त प्रक्रिया में कई सख्त तंत्रों के एक साथ उपयोग को संदर्भित करता है, जिससे ZrO2 सिरेमिक के सख्त प्रभाव में सुधार होता है। वास्तविक आवेदन प्रक्रिया में, तैयार किए जाने वाले जिरकोनिया सिरेमिक सामग्री के विभिन्न गुणों के अनुसार विशिष्ट सख्त तंत्र का चयन किया जाता है।
