الإنجليزيةفي مجال علم المواد الحديثة، فإن البحث عن المواد المبتكرة التي تجمع بين الجاذبية الجمالية والبراعة الوظيفية موجود دائما. من بين المواد الكثيرة التي تمت دراستها، يبرز الزركونيا (ZrO2) كموضوع رائع، لا سيما في إمكانية تحويله إلى خزف شفاف. ويبحث هذا الاستكشاف في التحديات، والتطورات، وتطبيقات الخزف الشفاف القائم على الزركونيا، ويسلط الضوء على المادة التي قد تحدث ثورة في صناعات تتراوح بين البصريات والدفاع.
رحلة تسخير إمكانات الزركونيا لاستخدامات السيراميك الشفاف محفوفة بعقبات تقنية. تشكل درجات الحرارة العالية اللازمة لتحقيق الكثافة الكاملة في خزفيات الزركونيا تحديا كبيرا. زركونيوم#ترتفع نقطة انصهار 39;s عند 2715 درجة مئوية، وفي درجة حرارة الغرفة، فإنه يوجد في الغالب في مرحلة العيادة الواحدة. ومع ذلك، فإن المرحلة التكعيبية من ZrO2، الخالية من التباين البصري، هي أكثر ملاءمة للشفافية. تثبيت الزركونيا في الطور التكعيبي عادة ما ينطوي على استخدام مثبتات مثل اليتريا (Y2O3)، مما يؤدي إلى تطوير خزفية اليتريا (YSZ) للتطبيقات الشفافة.
تتميز صناعة الخزف الشفاف YSZ بمؤشر انكسار عالي يبلغ 2.16، متجاوزة بذلك الزجاج البصري والراتنج التقليدي، مما يمهد الطريق للتصغير في الأجهزة الرقمية من خلال إنتاج العدسات البصرية. هذه السيراميك تظهر انتقال ممتاز في الطيف المرئي إلى منتصف الأشعة تحت الحمراء (0.25 إلى 7.5μm)، جنبا إلى جنب مع مقاومة ملحوظة للتآكل والحمض والقلويات، والتآكل بمياه الأمطار. هذا المزيج من الخصائص يجعلها مثالية للتطبيقات مثل الدروع الشفافة، ونوافذ الأشعة تحت الحمراء، ومخاريط الأنف للمركبات الفضائية، والتي تعرض مجموعة واسعة من الاستخدامات المحتملة.
بدأت ملحمة الخزف الشفاف YSZ في عام 1986 عندما اليابان#39 شركة توسوه، مع تسوكوما الرائدة في البحث، أنتجت العالم#أول سيراميك شفاف من نوع YSZ في 39 باستخدام ثاني أكسيد التيتانيوم كمساعد تلبيس وتوظيف الضغط المساوي الساكن الساخن (HIP) للتلبيس. أدت التحسينات اللاحقة في تكنولوجيا HIP من قبل Tsukuma وغيرها إلى سيراميك YSZ مع الصفات البصرية أقرب إلى البلورات الفردية، مما سلط الضوء على أهمية الحجم الدقيق للحبيبات وتقليل المسامية بين الحبيبات لتحسين الأداء البصري. الشركة الألمانية شوت AG مزيد من وصف الخصائص البصرية من YSZ السيراميك، مشيرا إلى آثار المنشطات TiO2 على الحد من الانكسير المزدوج، مع المزيج الأمثل من TiO2 و Y2O3 تعزيز المادة#وضوح بصري 39.
في عام 2010، باحثون في اليابان#39;s المعهد الوطني لعلوم المواد خطوات واسعة في تنقية حجم حبوب سيراميك YSZ إلى مقياس النانومتر باستخدام تلبيد البلازما الشرر (SPS)، على الرغم من أنهم لاحظوا انخفاضا في النقل مع زيادة وقت التلبيس ودرجة الحرارة بسبب شواغر الأكسجين. كانت الجهود المبذولة للحد من هذه الشواغر والمسامية المتبقية حاسمة في تحسين الجودة البصرية لخزفيات YSZ.
على النقيض من ذلك، الصين#في حين أن أبحاث شركة في صناعة الخزف الشفاف لا تزال تتطور، فقد شهدت مساهمات كبيرة من مؤسسات مثل معهد شنغهاي للسيراميك، مع الجامعات في جميع أنحاء البلاد بما في ذلك جامعة نورث إيسترن وجامعة نانتشانغ للملاحة الجوية وجامعة تيانجين وجامعة شنغهاي التي حققت تقدمًا ملحوظًا. وقد تم استكشاف تقنيات مثل عملية الجليسين -نترات لتخليق مساحيق الزركونيا مثبتة الإيتريا نانوسكال وطرق تلبيد مبتكرة مثل SPS لتحقيق الشفافية في سيراميك الزركونيا، وإن كان مع تحديات في تحسين النقل ضمن الطيف المرئي.
ويعد استكشاف الزركونيا كقاعدة لصناعة الخزف الشفاف شهادة على الطبيعة الديناميكية لعلم المواد. على الرغم من التحديات التي تفرضها درجات حرارة التلبد العالية والحاجة إلى استقرار المرحلة، فإن التقدم في هذا المجال يشير إلى مستقبل تلعب فيه صناعة السيراميك الشفاف القائم على الزركونيا دورًا محوريًا في مجموعة متنوعة من التطبيقات، من تعزيز الأجهزة البصرية إلى تقديم حلول جديدة لتقنيات الدفاع والفضاء الجوي. وتعني جهود البحث والتطوير الجارية، على الصعيدين الدولي والمحلي، تحركا متضافرا نحو التغلب على العقبات وإطلاق العبر عن كامل إمكانات خزفيات الزركونيا الشفافة.
قدم طلبك،
سنتصل بك في أسرع وقت ممكن
شركة سانشين للمواد الجديدة، المحدودة تركز على إنتاج وبيع الخرز الخزفي وأجزاء مثل وسائط الطحن، والخرز الناسف، والكرة الحاملة، والجزء الإنشائي، والبطانات المقاومة للتآكل الخزفي، والجسيمات النانوية المسحوق النانوي
الإنجليزية
الروسية
الفرنسية
الإسبانية
البرتغالية
العربية
