Mae gan gerameg Zirconia briodweddau ffisegol a chemegol unigryw, megis caledwch uchel, dargludedd thermol isel, pwynt toddi uchel, ymwrthedd i dymheredd uchel a chorydiad, syrthni cemegol ac eiddo amffoterig, ac mae eu cymwysiadau mewn cerameg electronig, cerameg swyddogaethol a cherameg strwythurol wedi datblygu'n gyflym. . Fel deunydd cerameg technegol arbennig, mae ganddo ragolygon cymhwysiad eang mewn meysydd uwch-dechnoleg fel electroneg, awyrofod, hedfan a diwydiant niwclear. Fodd bynnag, diffygion angheuol deunyddiau cerameg zirconia yw disgleirdeb, dibynadwyedd isel ac ailadroddadwyedd isel. Mae'r diffygion hyn wedi effeithio'n ddifrifol ar gwmpas ei gymhwyso. Dim ond trwy wella gwydnwch torri serameg zirconia, sylweddoli cryfhau a chaledu deunyddiau, a gwella ei ddibynadwyedd a'i fywyd gwasanaeth, y gall cerameg zirconia wir ddod yn ddeunydd newydd a ddefnyddir yn helaeth. Felly, mae technoleg galedu cerameg zirconia bob amser wedi bod yn fannau problemus mewn ymchwil serameg. Ar hyn o bryd, mae dulliau caledu cerameg yn cynnwys yn bennaf: caledu newid cyfnod, caledu gronynnau, caledu ffibr, hunan-galedu, caledu gwasgariad, caledu synergaidd, nano-galedu, ac ati.
1. Toughening Newid Cyfnod
Mae caledu trawsnewid cyfnod yn golygu bod y cyfnod tetragonal meta-sefydlog t-ZrO2 yn cael ei drawsnewid yn raddol o dan weithred y maes straen wrth y domen grac, gan ffurfio cyfnod monoclinig, gan arwain at ehangu cyfaint, a thrwy hynny ffurfio straen cywasgol ar y crac, gan atal lluosogi crac, a chryfhau'r crac. Yn ogystal, mae amodau allanol (megis sioc laser, caledwch torri esgyrn blinder, tymheredd isel, maint grawn a chynnwys, egni trawsnewid critigol, ac ati) yn cael dylanwad mawr ar y broses o drawsnewid cam yn fwy na cherameg zirconia. Os yw'r trawsnewidiad cyfnod yn cynhyrchu newidiadau straen a chyfaint mawr, mae'n hawdd torri'r cynnyrch. Felly, yn ystod y broses gynhyrchu, dylid osgoi dylanwad ffactorau allanol ar drawsnewid cam a chaledu cerameg zirconia.
2. Toughening Gronyn
Mae caledu gronynnau yn cyfeirio at ddefnyddio gronynnau fel cyfryngau caledu a'u hychwanegu at bowdr cerameg ZrO2. Er nad yw'r effaith cystal â wisgers a ffibrau, os yw'r math o ronynnau, maint gronynnau, cynnwys a deunydd matrics yn cael eu dewis yn iawn, mae yna effaith caledwch benodol o hyd. Ei fantais yw ei fod yn syml ac yn hawdd ei weithredu, a bydd y caledu yn dod â gwella cryfder tymheredd uchel a pherfformiad ymgripiad tymheredd uchel. Mae'r mecanwaith caledu o galedu gronynnau yn bennaf yn cynnwys mireinio'r grawn matrics a throi crac a bifurcation.
3. Toughening Ffibr
Egwyddor caledu ffibr a sibrwd yw bod y grisial sy'n agos at y domen grac yn destun straen cau oherwydd dadffurfiad, sy'n gwrthbwyso'r straen allanol wrth y domen grac, yn pylu'r lluosogi crac, ac yn chwarae rôl galetach. Yn ogystal, pan fydd y grisial columnar crac yn cael ei ehangu, rhaid goresgyn y grym ffrithiant pan fydd y grisial columnar yn cael ei dynnu allan, a bydd hefyd yn chwarae rôl wrth galedu.
4. Hunan-galedu
Oherwydd bodolaeth crisialau columnar mewn cerameg zirconia, bydd craciau yn cael eu gwyro yn ystod y broses dorri asgwrn o serameg zirconia, a fydd yn newid ac yn cynyddu llwybr lluosogi crac, fel bod pasio craciau yn cynyddu'r ymwrthedd i luosogi crac ac yn cyflawni'r pwrpas. o galedu.
5. Toughening Trylediad
Mae caledu gwasgariad yn cyfeirio'n bennaf at gryfhau'r matrics cerameg gan y gronynnau tetragonal ZrO2. Yn ychwanegol at y mecanwaith caledu trawsnewid cyfnod, mae yna hefyd fecanwaith caledu gwasgariad y gronynnau ail gam. Cyn i'r crac ledaenu, rhaid goresgyn egni straen gweddilliol mewnol y serameg ei hun yn gyntaf, er mwyn cyflawni pwrpas caledu.
6. Toughening Micro-crac
Mae caledu micro-grac yn cyfeirio at ychwanegu deunyddiau hydwyth yn y domen straen crac i gynhyrchu micro-graciau i gyflawni pwrpas gwasgaru'r straen, lleihau grym gyrru'r craciau, a chynyddu caledwch y deunydd. Pan fydd y deunydd yn cael ei drosglwyddo fesul cam, mae'n aml yn arwain at effeithiau egni straen gweddilliol a microcraciau. Felly, mae effaith caledu cyfnod pontio yn sylweddol.
7. Cyflyru Cyfansawdd
Mae caledu cyfansawdd yn cyfeirio at ddefnyddio sawl mecanwaith caledu ar yr un pryd ym mhroses galedu cerameg ZrO2 ar yr un pryd, a thrwy hynny wella effaith galedu cerameg ZrO2. Yn y broses ymgeisio wirioneddol, dewisir y mecanwaith caledu penodol yn ôl priodweddau gwahanol y deunydd cerameg zirconia sydd i'w baratoi.
