Омилҳои таъсирбахши муқовимат ба фарсудашавии керамика кадомҳоянд?
Маводҳои сафолии ба фарсуда-тобовар дар соҳаҳои суфтакунӣ ва сайқалдиҳӣ, пӯшишҳои тобовар,-қабатҳои дарунии қубурҳо ё таҷҳизот ва қисмҳои сохтор ва ғайра васеъ истифода мешаванд ва хосиятҳои ба фарсудаи онҳо тобовар- бевосита мӯҳлати хизмати бехатари таҷҳизот ва қисмҳои механикиро муайян мекунанд. Маводи сафолии маъмулӣ ба фарсуда тобовар аз цирконий, гилхок, нитриди бор, нитриди кремний, карбиди бор, карбиди кремний ва ғайра дохил мешаванд.
Барои ба даст овардани маводи сафолии тобовар{0} бо муқовимати беҳтари фарсудашавӣ, бисёр олимон механизми фарсудашавии маводи сафолӣ ва омилҳоеро, ки ба муқовимат ба фарсудаи сафол таъсир мерасонанд, омӯхтанд. Умуман, ба муқовимати фарсудашавии сафолҳо ду омил таъсир мерасонад, яке сохтори худи мавод ва дигаре омилҳои беруна ба монанди сарборӣ, ҳарорат ва атмосфера.
Таъсири хосиятҳои механикӣ ба муқовимати фарсудашавии сафолҳо
Дар таҳқиқоти ибтидоии хосияти муқовимат ба фарсудашавии маводи сафолӣ, чунин мешуморанд, ки сахтии маводи сафолӣ бо хосияти фарсудашавӣ зич алоқаманд аст. Баъдтар маълум гардид, ки робитаи сахтӣ ва фарсудашавии сафол чандон равшан нест. Масалан, сахтии сафолҳои гилхок нисбат ба сафолҳои циркониии TZP баландтар аст, аммо муқовимати фарсудашавӣ ҳатман аз сафоли TZP баландтар нест.
Ҳарчанд сахтӣ метавонад то андозае тавоноии пайванди сарҳади ғалларо инъикос кунад, фарсудашавӣ дар ниҳоят аз сабаби канда шудани мавод аз сатҳи фарсуда ба вуҷуд меояд, аз ин рӯ сахтии маводи сафолӣ дигар ҳамчун шохиси пешгӯишаванда барои чен кардани фарсудашавӣ истифода намешавад. Баъзе тадқиқотҳо нишон медиҳанд, ки бо беҳтар шудани устувории шикаста ва сахтии мавод, суръати фарсудашавии сафолҳо тадриҷан коҳиш меёбад ва муқовимати фарсудашавӣ беҳтар аст.
Таъсири микроструктура ба муқовимати фарсудашавии сафолҳо
Умуман, микроструктураи мавод аксар вақт ба хосиятҳои макроскопии маводҳо таъсири калон мерасонад. Маводи сафолӣ як ҷисми синтершудаест, ки аз дона ва кристалл- иборат аст ва микроструктураи он аксар вақт хосиятҳои макроскопии онро муайян мекунад. Бисёр тадқиқотҳо нишон доданд, ки муқовимати фарсудашавии масолеҳи сафолӣ ба андозаи дона, таркиби марҳилаи сарҳади дандон, тақсимоти фишор дар сарҳади дандон, сӯрохҳо ва дигар микроструктураҳо вобаста аст.
Андозаи дона
Дар саноат масолехи металлй бо рохи тоза кардани донахо хосиятхои механикии худро бехтар карда метавонанд, ки онро мустахкамкунии донахои махин меноманд. Принсипи асосӣ ин аст, ки андозаи ғалла хурдтар бошад, майдони сарҳади ғалла васеътар ва тақсимоти сарҳади ғалла ҳамон қадар зигзаг бештар бошад, ки метавонад роҳи афзоиши тарқишҳоро ба таври муассир афзоиш диҳад ва ба консентратсияи стресс дар маводи пароканда мусоидат кунад. Муайян карда шудааст, ки тозакунии гандум ба муқовимати фарсудашавии маводи сафолӣ таъсири муайян дорад.
Порозия
Порозия ба хосиятҳои сафол таъсири хеле муҳим дорад. Пора ба мавҷудияти нуқсон баробар аст, ки боиси консентратсияи стресс мегардад, васеъшавии тарқишҳоро метезонад ва қувваи пайвастшавии байни донаҳоро коҳиш медиҳад ва ба ин васила ба хосиятҳои механикии сафол таъсири ҷиддӣ мерасонад. Дар зери таъсири соиш, сӯрохҳо метавонанд бо ҳамдигар пайваст шуда, манбаи тарқишро ба вуҷуд оранд, ки фарсудашавии маводро метезонад.
Марҳилаи гандум ва наҷосати байникристаллӣ
Керамика аз донаҳо, фазаҳои сарҳади донаҳо ва сӯрохҳо иборат аст. Дар ҷараёни аглометика баъзе изофаҳо ва ифлосиҳое, ки ба сафолҳо илова карда мешаванд, асосан дар сарҳади гандум дар шакли «фазаи дуюм» ё «фазаи шишагӣ» мавҷуданд ва мавҷудияти онҳо ба қувваи пайванди байни донаҳо таъсир мерасонад. Дар ҷараёни фриксия ва фарсудашавии сафолӣ, дар сарҳади ғалла ба осонӣ тарқишҳо пайдо мешаванд. Қувваи пасти пайвастшавии сарҳадҳои ғалладона боиси шикастани қад-қади ғалла дар ҷараёни фарсуда мешавад, ки боиси кашидани тамоми ғалла ва фарсудашавии ҷиддӣ мегардад.
Иловаи сафолии поликристаллӣ одатан дар сарҳади дона дар шакли марҳилаи шишагӣ мавҷуд аст. Дар ҷараёни фриксия ҳарорати баланди ба вуҷуд омада часпакии шишаро коҳиш дода, ба деформатсияи пластикӣ оварда мерасонад. Агар фишори сарҳади ғаллаи ҳамсоя мувофиқ набошад, он боиси кафида дар сарҳади ғалла мешавад ва боиси фарсудашавии ҷидди мегардад.
Агар миқдори мувофиқи иловаҳо дар сарҳади гандум марҳилаи дуюмро ташкил карда тавонад, он одатан барои муқовимат ба фарсудашавии мавод муфид аст. Масалан, илова кардани сиркония ба гилхок барои сохтани сиркония гилхоки пурқувват, ки бо номи сафолҳои ZTA низ маълум аст. Азбаски афзоиши фишори T-ZrO2, ки фишори интиқодӣ ба вуҷуд омадааст, ба беҳтар шудани устувории шикастан ва мустаҳкамии маводи сафолӣ мусоидат мекунад, цирконий ва гилхок метавонанд афзоиши донаҳоро боздоранд ва ба таъсири микро-кристаллизатсия аз ҷиҳати микроструктура ноил шаванд, то минбаъд муқовимати фарсудашавиро беҳтар созанд.
