کاربرد اکسید آلومینیوم سفید در بهبود مقاومت به سایش سرامیک‌ها
کاربرد اکسید آلومینیوم سفید در بهبود مقاومت سایشی سرامیک‌ها عمدتاً در جنبه‌های زیر منعکس می‌شود:
۱. به عنوان پرکننده یا تقویت‌کننده
بهبود سختی و مقاومت فشاری
اکسید آلومینیوم سفید دارای سختی بالایی است (سختی موهس ۹.۰). افزودن آن به ماتریس سرامیکی می‌تواند سختی و مقاومت فشاری محصول را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و احتمال شکستن آن را در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروی خارجی یا اصطکاک کاهش دهد.
بهینه‌سازی ریزساختار
ذرات اکسید آلومینیوم سفید به طور یکنواخت در ماده سرامیکی توزیع می‌شوند و پیوند متراکمی با ماتریس تشکیل می‌دهند و به طور موثر عیوب داخلی ماده را کاهش می‌دهند و در نتیجه مقاومت کلی در برابر سایش را افزایش می‌دهند.
۲. مورد استفاده در فرآیندهای عملیات سطحی
مواد ساینده و صیقل‌دهنده
به عنوان یک ماده ساینده، اکسید آلومینیوم سفید می‌تواند برای پردازش دقیق سطح سرامیک، بهبود پرداخت سطح و کاهش ترک‌های ریز و کاهش نرخ سایش در استفاده‌های بعدی استفاده شود.
افزایش پوشش ضد لغزش
افزودن میکروپودر اکسید آلومینیوم سفید به پوشش سرامیکی با تشکیل یک ساختار محدب ریز، زبری سطح را افزایش می‌دهد که نه تنها عملکرد ضد لغزش را بهبود می‌بخشد، بلکه عمر سایش پوشش را نیز افزایش می‌دهد.
۳. پشتیبانی از پایداری در محیط‌های با دمای بالا
حفظ مقاومت در برابر سایش در دمای بالا
پایداری دمای بالای اکسید آلومینیوم سفید (نقطه ذوب ۲۰۵۰ درجه سانتیگراد) تضمین می‌کند که محصولات سرامیکی همچنان می‌توانند پایداری ساختاری و مقاومت در برابر سایش را در شرایط دمای بالا حفظ کنند و برای سرامیک‌های نسوز یا قطعات صنعتی با دمای بالا مناسب هستند.
بهینه‌سازی فرآیند پخت
به عنوان یک کمک پخت، اکسید آلومینیوم سفید می‌تواند دمای پخت سرامیک‌ها را افزایش دهد، استحکام پیوند بین دانه‌ها را افزایش دهد و مقاومت در برابر سایش و استحکام مکانیکی محصول نهایی را بیشتر بهبود بخشد.
۴. کاربردهای ویژه سرامیکی
بهبود چرخ سنگ‌زنی سرامیکی
افزودن ذرات اکسید آلومینیوم سفید به چرخ سنگ‌زنی پیوند سرامیکی می‌تواند با بهبود سختی و خود تیز شوندگی چرخ سنگ‌زنی، عمر ابزار را افزایش داده و راندمان سنگ‌زنی مواد با سختی بالا را بهبود بخشد.
مواد کامپوزیت سرامیکی مقاوم در برابر سایش
اکسید آلومینیوم سفید با موادی مانند کاربید سیلیکون و اکسید زیرکونیوم ترکیب می‌شود تا محصولات سرامیکی ویژه‌ای مانند ابزارهای سرامیکی فوق مقاوم در برابر سایش و آسترهای مقاوم در برابر سایش تهیه شود.
۵. تحلیل مکانیسم میکروسکوپی
ساختار کریستالی α-Al₂O₃ اکسید آلومینیوم سفید مقاومت بسیار خوبی در برابر تغییر شکل پلاستیک دارد. مدول الاستیک بالای آن (۳۸۰ گیگا پاسکال) می‌تواند به طور موثری تنش را هنگامی که سرامیک در معرض اصطکاک قرار می‌گیرد، پراکنده کند و با جلوگیری از انتشار ترک، مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشد.
