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Veränderungen von Aluminiumoxid-Keramikbauteilen unter Hochtemperaturbedingungen

2021-08-03

 

Unter Hochtemperaturbedingungen stellt die Kriechverformung das kritischste Merkmal der strukturellen Entwicklung dar.Aluminiumoxid-Keramik-StrukturbauteileIm Gegensatz zu ihrer Steifigkeit bei Raumtemperatur erfahren keramische Bauteile unter anhaltender Belastung bei hohen Temperaturen mit der Zeit eine langsame, kontinuierliche plastische Verformung. Höhere Temperaturen und größere äußere Spannungen führen zudem zu einer beschleunigten Kriechgeschwindigkeit und einem ausgeprägteren Verformungsausmaß.


Die mechanischen Eigenschaften weisen eine synchrone Gradientenabnahme auf. Mit steigender Temperatur verändern sich die inneren Korngrenzen vonAluminiumoxidkeramikDie Kristallstruktur erweicht allmählich, Mikrodefekte breiten sich in ihr aus, und die Biege-, Druck- und Schlagfestigkeit nehmen stetig ab.

Strukturelle Bauteile, die über einen längeren Zeitraum hohen Temperaturen von 1200 °C bis 1500 °C ausgesetzt sind, neigen am ehesten zu irreversiblen Strukturverformungen und Festigkeitsverlusten. Dies ist die Hauptursache für das Versagen von Auskleidungen aus feuerfesten Materialien in industriellen Hochtemperaturöfen sowie von hochtemperaturtragenden Keramikbauteilen nach langjährigem Einsatz.

Im Gegensatz dazuhochreine AluminiumoxidkeramikSie enthalten weniger interne glasartige Phasenverunreinigungen und weisen eine überlegene Korngrenzenstabilität auf. Im Vergleich zu Materialien mit Standardreinheit zeigen sie eine deutlich langsamere Strukturverformung bei erhöhten Temperaturen und weisen eine insgesamt bessere Hochtemperaturbeständigkeit auf.


Neben Veränderungen der mechanischen Struktur wird auch die elektrische Isolationsleistung vonAluminiumoxidkeramikDie Eigenschaften zeigen eine regelmäßige Verschlechterung mit steigender Temperatur. Daten belegen, dass der spezifische Volumenwiderstand von Aluminiumoxidkeramik bei Raumtemperatur 10¹⁴–10¹⁵ Ω·cm erreichen kann und damit hervorragende Isolationseigenschaften aufweist. Bei 800 °C sinkt der spezifische Widerstand auf 10⁸–10⁹ Ω·cm und bleibt bei 1200 °C über 10⁶ Ω·cm. Obwohl das Material seine Isolationsfähigkeit insgesamt beibehält, steigt seine elektrische Leitfähigkeit leicht an. Diese Eigenschaft schwächt zwar die Isolationsleistung bei extrem hohen Temperaturen, bietet aber gleichzeitig einzigartige Materialeigenschaften für die Signaldetektion und Schaltungsanpassung von Hochtemperatursensoren und elektrischen Hochtemperaturgeräten.


Technische Experten der Branche geben an, dass die Hochtemperatur-Eigenschaftsvariationen vonAluminiumoxid-Keramik-StrukturbauteileSie weisen hochgradig regelmäßige und kontrollierbare Eigenschaften auf. Durch Optimierung der Korngrößenverteilung, Verbesserung der Rohmaterialreinheit und Einbringung modifizierter Dotierstoffe wie Magnesiumoxid und Yttriumoxid lässt sich die Korngrenzenstruktur effektiv verstärken, wodurch die Hochtemperatur-Kriechfestigkeit und Rissbeständigkeit des Materials deutlich verbessert und gleichzeitig der Leistungsabfall verlangsamt wird.


Alumina Ceramic