Hvørji eru ávirkandi viðurskiftini fyri slitstyrkina hjá keramikki?
Slit-mótstøðufør keramiskt tilfar verður nógv brúkt á økjunum sum slípi- og poleringstilfar, slit-mótstøðufør klæðir, innaru fóðringar á rørum ella útgerð, og konstruktiónslutir o.s.fr., og teirra slit-mótstøðuføru eginleikar avgera beinleiðis tryggu livitíðina hjá lutum. Vanlig slit-mótstøðufør keramisk tilfar eru zirkonium, aluminium, kubikk bornitrid, silikonnitrid, borkarbid, silikonkarbid o.s.fr.
Fyri at fáa slit-mótstøðufør keramiskt tilfar við betri slitmótstøðuføri hava nógvir granskarar kannað slitmekanismuna hjá keramiskum tilfari og tey viðurskifti, sum ávirka slitmótstøðuførið hjá keramikki. Yvirhøvur er slitmótstøðan hjá keramikki ávirkað av tveimum viðurskiftum, annað er bygnaðurin í sjálvum tilfarinum, og hitt er uttanhýsis viðurskifti sum last, hiti og lofthav.
Ávirkan av mekaniskum eginleikum á slitstyrki hjá keramikki
Í fyrstu kanningunum av slit-mótstøðueginleikanum hjá keramiskum tilfari verður hildið, at harðin hjá keramiskum tilfari er tætt knýttur at slitseginleikanum. Seinni varð funnið útav, at sambandið millum harðleika og slit av keramikki ikki var so týðiligt. Til dømis er harðleikin á aluminium keramikki hægri enn á TZP zirkonium keramikki, men slitmótstøðan er ikki neyðturviliga hægri enn á TZP keramikki.
Hóast harðin kann endurspegla bindistyrkina á kornmarkinum í ávísan mun, so verður slit endaliga myndað orsakað av, at tilfar brýtur burtur frá slitflatanum, so harðleikin á keramiska tilfarinum verður ikki longur brúktur sum eitt forsøgn indeks til at máta slit. Sum kanningar vísa, so minkar slitstøðið hjá keramikki stigvíst, og slitmótstøðan er betri.
Ávirkan av mikrostrukturi á slitstyrki hjá keramikki
Yvirhøvur hevur mikrobygnaðurin í tilfari ofta stóra ávirkan á makroskopisku eginleikarnar hjá tilfari. Keramiskt tilfar er ein sintraður kroppur, sum er samansettur av korni og millum-krystalli, og mikrostruktururin avger ofta makroskopisku eginleikarnar. Nógvar kanningar hava víst, at slitmótstøðan hjá keramiskum tilfari er í stóran mun tengd at støddini á korninum, samansetingini av kornmarksfasu, spenningsbýtinum á kornmarkinum, porunum og øðrum mikrostrukturum.
Kornstødd
Í ídnaðinum kunnu metaltilfar betra um sínar mekanisku eginleikar við at raffinera korn, sum kallast fínkornstyrking. Høvuðsreglan er, at jú minni kornstøddin er, jú størri er økið við kornmarkinum og jú meira siksak er kornmarksbýtið, sum effektivt kann økja um sprekkuvøkstursleiðina og er við til at økja um spenningskonsentratiónina í tí spjadda tilfarinum. Tað er funnið útav, at kornreinsing hevur ávísa ávirkan á slitmótstøðuna hjá keramiskum tilfari.
Porøsitet
Porøsitetur hevur sera týðandi ávirkan á eginleikarnar hjá keramikki. Poran svarar til, at eitt brek er til, sum fer at elva til spenningskonsentratión, skunda undir sprekkuútbreiðsluna og minka um bindistyrkina millum korn, og harvið av álvara ávirka mekanisku eginleikarnar hjá keramikki. Undir friktiónsvirkninginum kunnu porurnar binda seg saman og mynda sprekkukeldu, sum framskunda tilfarsslitið.
Kornmarksfasa og millumkrystalliskt óreinindi
Keramikkur er samansettur av kornum, kornmarksfasum og porum. Í tilgongdini at sintra eru nøkur tilsetingarevni og óreinindi, sum verða løgd í keramikk, í høvuðsheitum til við kornmarkið í formi av "seinni fasu" ella "glasfasu", og teirra tilveru fer at ávirka bindistyrkina millum korn. Í løtuni við keramiskum friktión og sliti kunnu sprekkur lættliga koma fyri við kornmarkið. Lága bindistyrkin á kornmørkum fer at elva til brotið eftir korninum undir slittilgongdini, sum fer at elva til, at heilkornið verður drigið út og elvir til álvarsligt slit.
Tilsetingarevnið av polykrystalliskum keramikki er vanliga til á kornmarkinum í formi av glasfasu. Undir friktiónstilgongdini minkar tann høgi hitin, sum stendst av hesum, um seigdina í glasinum, og tað førir til plastiska avforming. Um spenningurin á nærliggjandi kornmarkinum ikki er hóskandi, fer tað at elva til sprekkuna við kornmarkið og elva til álvarsligt slit.
Um ein hóskandi nøgd av tilsetingarevnum kann mynda eina aðra fasu við kornmarkið, er tað vanliga til gagns fyri slitmótstøðuna hjá tilfarinum. Til dømis at leggja zirkonium í aluminium fyri at gera zirkoni hert aluminium keramikk, eisini kent sum ZTA keramikk. Av tí at økingin av T-ZrO2 spenningsframkallaðum kritiskum spenningi er við til at betra um brotseigleika og styrki av keramiskum tilfari, kunnu zirkonium og aluminium tálma kornvøkstri og fáa ávirkanina av mikro-krystalliseringini í mun til mikrostruktur, soleiðis at vit kunnu betra um mótstøðuna víðari.
