Циркониеви тухли за специални огнеупорни материали
Чрез използване на промишлен цирконий и алуминиев оксид като суровини, ултрафино смилане, строг контрол на размера на частиците и конвенционални процеси, може да се произведе композитна керамика от цирконий и алуминий с висока{0}}якост и висока якост. Тази циркониева тухла е специален клас огнеупорен материал.
Резултатите от изследването показват, че добавянето на двуалуминиев оксид към циркониевата матрица може ефективно да инхибира растежа на циркониеви зърна, което е от полза за съществуването на метастабилни тетрагонални циркониеви зърна, като по този начин подобрява здравината и устойчивостта на счупване на материала. Когато масовата част на алуминиевия оксид е 20%, якостта на огъване на композитната керамика достига 676,7MPa, а якостта на счупване достига 10MPa/m². Комбинацията от закаляване чрез фазова трансформация и закаляване чрез дисперсия на частици подобрява механичните свойства на композитните керамични материали.
Приготвяне на микропрах от алуминиев оксид чрез метод на термично разлагане, приготвяне на ултрафин прах от циркониев оксид чрез метод на химическо съвместно утаяване и приготвяне на композитна керамика от цирконий/алуминиев оксид чрез подходящи процеси. Смята се, че добавянето на алуминиев оксид може да инхибира растежа на циркониеви зърна и да подобри здравината и здравината на матрицата. Когато масовата част на алуминиевия оксид достигне 30%, якостта на огъване на керамиката от вчерашната фаза, изпечена при 1600 градуса, е 968MPa, а якостта на счупване е 13,7MPa/cm².
Добавянето на циркониев оксид към корундови огнеупорни материали за производство на композитни материали от нефрит и цирконий е пример за прилагане на теории за укрепване, закаляване и микропукнатини в огнеупорни материали с фазова трансформация. По време на процеса на охлаждане на пробата от корунд и цирконий, цирконият претърпява фазов преход, образувайки определен брой микропукнатини вътре в материала, което е от полза за подобряване на механичната якост и издръжливостта на материала. Когато количеството добавен цирконий е малко, броят на микропукнатините в материала не е значителен, което има малък ефект върху здравината на корундовите огнеупорни материали; Когато външното количество е твърде високо (като например достигане на масова част от 9% или повече), поради големия брой микропукнатини в материала, якостта на огъване на материала намалява.
Използвайки корунд, синтетичен мулит и моноклинен цирконий като суровини, сместа се образува чрез изостатично пресоване и се изпича при 1650-1700 градуса. Законът за температурното изменение на якостта на огъване на пробата е, че якостта първо се увеличава с температурата до температурата на прехода и след това намалява с повишаване на температурата. Това се дължи на несъответствието на топлинното разширение между различните кристални фази и локалното преодоляване на микропукнатини. Температурата на прехода е между 800-900 градуса и поради мартензитната трансформация на циркония, има характеристика на "долина" при 1000-1200 градуса, с дъно на долината при 1100 градуса.
