Os materiais cerâmicos são amplamente utilizados para sua excelente resistência à corrosão e abrasão e desempenho de alta temperatura, e são uma alternativa potencial de alto desempenho aos materiais metálicos para uso em ambientes agressivos. No entanto, devido à fragilidade inerente dos materiais cerâmicos, limitando suas aplicações práticas. Com o progresso contínuo da ciência e da tecnologia, novos materiais cerâmicos têm uma nova direção de desenvolvimento.
Compósitos cerâmicos reforçados com bigode
Os bigodes de cerâmica são fibras de cristal único com um pequeno diâmetro. Geralmente, seu comprimento é centenas de vezes o diâmetro, geralmente usando o método da fase gasosa de crescimento. Os bigodes têm poucos defeitos; portanto, sua força mecânica é muito alta, a resistência à tração pode estar próxima da força teórica do cristal puro. A força do bigode e sua espessura estão intimamente relacionados ao bigode, quanto mais espesso o bigode, menor a força, de modo que o diâmetro do bigode, menor, melhor. Porque os bigodes têm alta resistência, baixa densidade, resistência ao calor e outras características, geralmente como material de reforço. Os bigodes comumente usados são bigodes AL2O3, bigodes SIC e Si3N4, bigodes de grafite e assim por diante. O reforço do bigode é um meio eficaz para melhorar as propriedades mecânicas de alta temperatura e a estabilidade de choque térmico dos materiais cerâmicos.
Compósitos nanocerâmicos
Os compósitos nanocerâmicos foram desenvolvidos em meados da década de 1980. Os compósitos nanocerâmicos geralmente podem ser divididos em três categorias: nanocompósitos intra-granulares e inter-granulares e nano/nanocompósitos. As partículas em nanoescala dos dois primeiros tipos de nanocompósitos são dispersas principalmente dentro ou entre os grãos da matriz, e seu objetivo é melhorar principalmente as propriedades mecânicas de alta temperatura. Nano/nanocompósitos, por outro lado, são compostos por dispersões em nanoescala e grãos de matriz, com o objetivo de adicionar certas novas funções à cerâmica, como máquinabilidade e superplasticidade. O tamanho do grão, a largura do limite do grão, a distribuição de segunda fase, os poros e o tamanho do defeito dos compósitos nanocerâmicos são limitados ao nível de ordem de magnitude de 100 nm, e a redução do tamanho do grão multiplicará as propriedades mecânicas do material.
Gradiente de desempenho compostos cerâmicos
A composição do material compósito de gradiente de desempenho é alterado gradualmente de um lado para o outro, e a mudança da composição causa a mudança gradual do desempenho (ou função) do material, que é o chamado material de gradiente de desempenho (chamado material de função inclinada no Japão), que é um novo material desenvolvido no Japão no meio dos anos 80. O material de gradiente de desempenho é um tipo de material de estresse térmico, que é um tipo de material de tensão térmica, que é um tipo de material de tensão térmica. O material de gradiente de desempenho é um material do tipo alívio do estresse térmico, é para aplicações práticas requer materiais de um lado da resistência ao calor e da oxidação, enquanto o outro lado (lado frio) deve ter tenacidade e deve ser capaz de mitigar e suportar térmicos térmicos tensões e desenvolvidas, diferentemente dos compósitos homogêneos tradicionais de um novo conceito de materiais.
Impacto na indústria refratária
A nova direção do desenvolvimento de materiais cerâmicos também tem um impacto importante na indústria refratária, como castáveis reforçados com fibras, tijolos de carbono reforçado com fibra de carbono, pó ultrafino nos materiais refratários, dois ou mais níveis de produção refratária composta direta composta e preparação, é com a ajuda do desenvolvimento da tecnologia de materiais cerâmicos.
Além disso, com o progresso tecnológico da indústria de alta temperatura, a necessidade de produtos refratários de alto desempenho é mais urgente, alguns refratários funcionais também são usados em tecnologia de produção de materiais cerâmicos de alto desempenho, matérias-primas, proporções e equipamentos de produção foram apresentados requisitos mais altos. Os produtos refratários produzidos geralmente têm excelente desempenho, como fundição contínua com materiais refratários funcionais, elemento de suprimento de gás conversor duplo, refino de aço com filtros e assim por diante. Esses refratários funcionais, embora todos adotem a tecnologia avançada de produção de materiais cerâmicos de alto desempenho, mas são combinados com certos requisitos especiais de materiais refratários para melhoria e têm sua singularidade técnica.
