Tlenek magnezu i węglan wapnia zwiększają wydajność porowatej ceramiki z tlenku glinu

Naukowcy z Central South University we współpracy z China Tobacco Hunan Industrial Co., Ltd. opublikowali nowe, przełomowe badania ujawniające znaczący wpływ tlenku magnezu (MgO) i węglanu wapnia (CaCO₃) na właściwości użytkowe porowatej ceramiki z tlenku glinu. Badanie zatytułowane Wpływ tlenku magnezu i mineralizatorów węglanu wapnia na działanie porowatej ceramiki z tlenku glinu opublikowano w wydaniu Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy z sierpnia 2023 r.
Porowata ceramika z tlenku glinu jest niezbędna w wielu zaawansowanych technologicznie gałęziach przemysłu, w tym w przemyśle lotniczym, odlewniczym, izolacyjnym i zaawansowanej produkcji, ze względu na ich odporność na wysoką temperaturę, odporność na korozję i wytrzymałość mechaniczną. Jednak optymalizacja wydajności i wydajności przetwarzania tej ceramiki pozostaje kluczowym wyzwaniem w materiałoznawstwie.
Zespół badawczy systematycznie badał, w jaki sposób dodawanie różnych ilości tlenku magnezu i węglanu wapnia jako mineralizatorów podczas procesu spiekania wpływa na kluczowe właściwości porowatej ceramiki z tlenku glinu. Ich eksperymenty wykazały, że zarówno MgO, jak i CaCO₃ znacząco zmniejszają szybkość skurczu i gęstość spiekania, jednocześnie znacznie zwiększając porowatość i skuteczność rozpuszczania – czynniki krytyczne w usuwaniu rdzeni ceramicznych w przemyśle i wydajności materiału.
W szczególności dodanie tlenku magnezu pozwoliło uzyskać próbki, które można było całkowicie rozpuścić w roztworze zasadowym w ciągu zaledwie 24 godzin, co dawało lepsze wyniki zarówno w przypadku próbek zawierających wyłącznie węglan wapnia, jak i dwutlenek tytanu. Wykazano, że węglan wapnia jeszcze bardziej zwiększa pozorną porowatość. Badanie wykazało również, że wydłużenie czasu spiekania dodatkowo poprawiło gęstość i wytrzymałość mechaniczną ceramiki.
Profesor Jing Ouyang, główny autor badania, podkreśla: "Nasze odkrycia dostarczają ważnych spostrzeżeń dotyczących dostrojenia struktury i wydajności porowatej ceramiki z tlenku glinu. Zastosowanie tlenku magnezu i węglanu wapnia jako mineralizatorów może bezpośrednio wyeliminować wąskie gardła w produkcji, takie jak poprawa wydajności rozpuszczania i kontrolowanie skurczu."
Badania te nie tylko pogłębiają wiedzę akademicką, ale także dostarczają praktycznych strategii skutecznego usuwania rdzeni ceramicznych i opracowywania wysokowydajnej, porowatej ceramiki z tlenku glinu klasy przemysłowej. Badanie zostało wsparte przez Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych i inne instytucje finansujące.
Odniesienie:
CHEN Guang, WANG Wei, LIANG Lixing, PENG Yonghui, ZHOU Wentao, OUYANG Jing, WANG Zhiguo. Wpływ mineralizatorów tlenku magnezu i węglanu wapnia na właściwości użytkowe porowatej ceramiki z tlenku glinu [J]. Inżynieria Materiałowa i Inżynieria Metalurgii Proszków, 2023, 28(4): 347-360. DOI: 10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2023028

Zastrzeżenie: Treść artykułu pochodzi z Internetu. Wszystkie przedrukowane artykuły służą wyłącznie do celów edukacyjnych i wymiany, a nie do użytku komercyjnego. W przypadku jakichkolwiek naruszeń prosimy o niezwłoczny kontakt w celu usunięcia. Dziękuję za zrozumienie i wsparcie.