El equipo de investigación industrial se centra en cuatro aspectos: modificación de materiales, optimización de procesos, innovación estructural y refuerzo de superficies. Ha desarrollado un sistema técnico maduro para mejorar la resistencia al choque térmico, resolviendo eficazmente los desafíos de confiabilidad decerámica de AL2O3en condiciones de servicio de alta temperatura.
1. La modificación por dopaje de segunda fase es la tecnología central principal para mejorar la resistencia al choque térmico decerámica de AL2O3.
Su bajo costo y alta compatibilidad lo han convertido en una herramienta ampliamente utilizada a gran escala. La investigación científica demuestra que la estructura de matriz de alúmina simple presenta una alta fragilidad y una escasa capacidad de amortiguación de tensiones térmicas. La introducción de partículas funcionales de segunda fase permite optimizar la estructura de la matriz a nivel microscópico y lograr mayor tenacidad y resistencia a las grietas.
2. La optimización precisa de la tecnología de preparación es el método clave para reducir los defectos internos y consolidar la base de la resistencia al choque térmico.
Los procesos tradicionales de conformado y sinterización tienden a causar poros internos concentrados, tamaño de grano desigual y tensión residual excesiva en la cerámica, que son desencadenantes importantes de grietas térmicas. En el proceso de conformado, la industria está eliminando gradualmente el prensado convencional y adoptando ampliamente la tecnología de prensado isostático. Esto garantiza una distribución uniforme de la tensión y una estructura densa de los cuerpos verdes, elimina los defectos de porosidad local y mejora la estabilidad estructural general de los materiales. En el proceso de sinterización, los investigadores han optimizado un régimen de sinterización segmentado y preciso. Mediante un calentamiento y enfriamiento lentos, y un control preciso de la temperatura máxima de sinterización y el tiempo de mantenimiento, se evita la tensión térmica causada por fluctuaciones rápidas de temperatura, se restringe eficazmente el crecimiento excesivo del grano y se reducen los defectos en los límites de grano.
3. La regulación precisa de la microestructura y la tecnología de refuerzo por pretensado proporcionan un enfoque innovador para mejorar la resistencia al choque térmico decerámica de AL2O3.
El equipo de investigación desarrolló una tecnología innovadora de gradación de partículas en múltiples etapas. Mediante un modo de gradación compuesto de corindón grueso, corindón fino y micropulvo, se optimiza la estructura de empaquetamiento interno de la cerámica, se dispersan los puntos de concentración de tensiones y se previene el agrietamiento por sobrecarga de tensión localizada bajo choque térmico.
4. La iteración de nuevas tecnologías de modificación de superficies amplía aún más el ámbito de aplicación en condiciones de trabajo extremas.
Para condiciones de servicio severas, como refrigeración por agua a alta temperatura y fluctuaciones drásticas de temperatura, el equipo de investigación desarrolló una tecnología de modificación de recubrimiento nanohidrofóbico. Altera el mecanismo de intercambio de calor de la superficie.cerámica de AL2O3mediante la formación de un recubrimiento nanohidrofóbico en su superficie.
