Լանթանի ցիրկոնատ (La₂Zr₂O₇). Բարձր մաքրության կերամիկա՝ կայուն առաջադեմ ծածկույթների համար

Լանթանի ցիրկոնատ(քիմիական բանաձև՝ La₂Zr₂O₇) հազվագյուտ հողային օքսիդային կերամիկա է, որը գրավել է աճող ուշադրությունը իր բացառիկ ջերմային և քիմիական հատկությունների համար: Այս սպիտակ, հրակայուն փոշին (CAS համար՝ 12031-48-0, MW 572.25) քիմիապես իներտ է և անլուծելի է ջրում կամ թթվում: Դրա կայուն պիրոքլորային բյուրեղային կառուցվածքը և բարձր հալման կետը (մոտ 2680 °C) այն դարձնում են բացառիկ ջերմամեկուսիչ: Փաստորեն, լանթանի ցիրկոնատը լայնորեն օգտագործվում է ջերմամեկուսացման և նույնիսկ ձայնամեկուսացման համար, ինչպես նշում են նյութերի մատակարարները: Ցածր ջերմահաղորդականության և կառուցվածքային կայունության համադրությունը նաև օգտակար է կատալիզատորներում և ֆլուորեսցենտային (ֆոտոլյումինեսցենտ) նյութերում, ինչը ցույց է տալիս նյութի բազմակողմանիությունը:

Լանթանի ցիրկոնատ թմբուկ

Այսօր լանտանի ցիրկոնատի նկատմամբ հետաքրքրությունը մեծանում է առաջատար ոլորտներում: Օրինակ՝ ավիատիեզերական և էներգետիկ ոլորտներում այս առաջադեմ կերամիկան կարող է օգնել ստեղծել ավելի թեթև, ավելի արդյունավետ շարժիչներ և տուրբիններ: Դրա գերազանց ջերմապաշտպանիչ աշխատանքը նշանակում է, որ շարժիչները կարող են ավելի տաք աշխատել առանց վնասվելու, բարելավելով վառելիքի արդյունավետությունը և նվազեցնելով արտանետումները: Այս հատկանիշները նաև կապված են գլոբալ կայունության նպատակների հետ. ավելի լավ մեկուսացումը և ավելի երկարակյաց բաղադրիչները կարող են կրճատել էներգիայի վատնումը և նվազեցնել ջերմոցային գազերի արտանետումները էլեկտրաէներգիայի արտադրության և տրանսպորտի ոլորտում: Ամփոփելով՝ լանտանի ցիրկոնատը պատրաստ է լինել բարձր տեխնոլոգիական կանաչ նյութ, որը կամուրջ է դարձնում առաջադեմ կերամիկան մաքուր էներգիայի նորարարության հետ:

 

Բյուրեղային կառուցվածքը և հիմնական հատկությունները

 

Լանթանի ցիրկոնատը պատկանում է հազվագյուտ հողային ցիրկոնատների ընտանիքին, որն ունի ընդհանուր «A₂B₂O₇» պիրոքլորային կառուցվածք (A = La, B = Zr): Այս բյուրեղային կառուցվածքը բնույթով կայուն է. LZO-ն սենյակային ջերմաստիճանից մինչև հալման կետը փուլային փոխակերպում չի ցուցաբերում: Սա նշանակում է, որ այն չի ճաքում կամ չի փոխում կառուցվածքը ջերմային ցիկլերի ժամանակ, ի տարբերություն որոշ այլ կերամիկայի: Դրա հալման կետը շատ բարձր է (~2680 °C), ինչը արտացոլում է դրա ջերմային կայունությունը:

Լանթան-Զիրկոնատ

La₂Zr₂O₇-ի հիմնական ֆիզիկական և ջերմային հատկությունները ներառում են՝

 

● Ցածր ջերմահաղորդականություն։LZO-ն շատ վատ է ջերմահաղորդում: Խիտ La₂Zr₂O₇-ն ունի ընդամենը մոտ 1.5–1.8 Վտ·մ⁻¹·K⁻¹ ջերմահաղորդականություն 1000 °C ջերմաստիճանում: Համեմատության համար, ավանդական իտրիումով կայունացված ցիրկոնիումը (YSZ) շատ ավելի բարձր է: Այս ցածր հաղորդականությունը կարևոր է շարժիչի մասերը պաշտպանող ջերմապաշտպան ծածկույթների (TBC) համար:

 

● Բարձր ջերմային ընդարձակում (CTE):Դրա ջերմային ընդարձակման գործակիցը (~11×10⁻⁶ /K 1000 °C-ում) համեմատաբար մեծ է: Մինչդեռ բարձր ջերմային ընդլայնման գործակիցը կարող է անհամապատասխանության լարվածություն առաջացնել մետաղական մասերի հետ, զգույշ ինժեներական մշակումը (կապակցման ծածկույթի նախագծումը) կարող է հաշվի առնել դա:

 

● Սինտերացման դիմադրություն.LZO-ն դիմադրում է խտացմանը բարձր ջերմաստիճաններում: Այս «մաքրման դիմադրությունը» օգնում է ծածկույթին պահպանել ծակոտկեն միկրոկառուցվածքը, որը կարևոր է ջերմամեկուսացման համար:

 

● Քիմիական կայունություն։Լանթանի ցիրկոնատը քիմիապես իներտ է և ցուցաբերում է գերազանց բարձր ջերմաստիճանային օքսիդացման դիմադրություն: Այն հեշտությամբ չի ռեակցիայի մեջ մտնում կամ քայքայվում կոշտ միջավայրերում, իսկ դրա կայուն լանթանի և ցիրկոնիումի օքսիդները շրջակա միջավայրի համար անվտանգ են:

 

● Ցածր թթվածնի դիֆուզիվություն։Ի տարբերություն YSZ-ի, LZO-ն ունի թթվածնի իոնների ցածր դիֆուզիվություն: Ջերմային պատնեշային ծածկույթում սա նպաստում է հիմքում ընկած մետաղի օքսիդացման դանդաղեցմանը, երկարացնելով բաղադրիչների ծառայության ժամկետը:

 

Այս հատկությունները լանթանի ցիրկոնատը դարձնում են բացառիկ ջերմամեկուսիչ կերամիկա: Փաստորեն, հետազոտողները ընդգծում են, որ LZO-ի «շատ ցածր ջերմահաղորդականությունը (1.5–1.8 Վտ/մ·Կ 1000°C-ում լիովին խիտ նյութի համար)» TBC կիրառությունների հիմնական առավելությունն է: Գործնական ծածկույթներում ծակոտկենությունը կարող է էլ ավելի նվազեցնել հաղորդունակությունը (երբեմն՝ 1 Վտ/մ·Կ-ից ցածր):

 

Սինթեզ և նյութական ձևեր

 

Լանթանի ցիրկոնատը սովորաբար պատրաստվում է լանթանի օքսիդը (La₂O₃) և ցիրկոնիումը (ZrO₂) բարձր ջերմաստիճաններում խառնելով: Տարածված մեթոդներն են՝ պինդ վիճակում ռեակցիան, զոլ-գելային մշակումը և համատեղ նստեցումը: Գործընթացից կախված՝ ստացված փոշին կարող է շատ մանր (նանո-միկրոնային մասշտաբով) կամ հատիկավորվել: EpoMaterial-ի նման արտադրողները առաջարկում են մասնիկների հատուկ չափսեր՝ նանոմետրային փոշիներից մինչև ենթամիկրոնային կամ հատիկավոր մասնիկներ, նույնիսկ գնդաձև ձևեր: Մաքրությունը կարևոր է բարձր արդյունավետության կիրառություններում. առևտրային LZO-ն հասանելի է 99.5–99.99% մաքրությամբ:

 

Քանի որ LZO-ն կայուն է, հում փոշին հեշտ է մշակել: Այն ունի մանր սպիտակ փոշի տեսք (ինչպես երևում է ստորև ներկայացված ապրանքի պատկերում): Փոշին պահվում է չոր և փակ՝ խոնավության կլանումը կանխելու համար, չնայած այն անլուծելի է ջրում և թթուներում: Այս մշակման հատկությունները այն հարմար են դարձնում առաջադեմ կերամիկայի և ծածկույթների արտադրության մեջ օգտագործելու համար՝ առանց հատուկ վտանգների:

 

Նյութի ձևի օրինակ. EpoMaterial-ի բարձր մաքրության լանթան ցիրկոնատը (CAS 12031-48-0) առաջարկվում է սպիտակ փոշու տեսքով, որը նախատեսված է ջերմային ցողման կիրառությունների համար: Այն կարող է փոփոխվել կամ խառնվել այլ իոնների հետ՝ հատկությունները կարգավորելու համար:

Լանթանի ցիրկոնատը (La2Zr2O7, LZO) հազվագյուտ հողային ցիրկոնատի տեսակ է, և այն լայնորեն կիրառվում է բազմաթիվ ոլորտներում որպես ջերմամեկուսացում, ձայնամեկուսացում, կատալիզատորային նյութ և լյումինեսցենտային նյութ։

Լավ որակի և արագ առաքման և անհատականացման ծառայություն

Թեժ գիծ՝ +8613524231522(WhatsApp և WeChat)

Էլ․ հասցե՝sales@epomaterial.com

Կիրառությունները պլազմային ցողման և ջերմապաշտպան ծածկույթներում

 

Լանթանի ցիրկոնատի ամենակարևոր կիրառություններից մեկը ջերմապաշտպան ծածկույթների (ՋՊԾ) վերին ծածկույթի դերն է: ՋՊԾ-ները բազմաշերտ կերամիկական ծածկույթներ են, որոնք կիրառվում են շարժիչի կարևոր մասերի (օրինակ՝ տուրբինի շեղբերի) վրա՝ դրանք ծայրահեղ ջերմությունից մեկուսացնելու համար: Տիպիկ ՋՊԾ համակարգը ունի մետաղական կապող և կերամիկական վերին ծածկույթ, որոնք կարող են ներծծվել տարբեր մեթոդներով, ինչպիսիք են օդային պլազմային ցողումը (APS) կամ էլեկտրոնային ճառագայթային PVD-ն:

 

Լանթան ցիրկոնատի ցածր ջերմահաղորդականությունը և կայունությունը այն դարձնում են TBC-ի հզոր թեկնածու: Համեմատած ավանդական YSZ ծածկույթների հետ, LZO-ն կարող է դիմակայել ավելի բարձր ջերմաստիճանների՝ մետաղի մեջ ավելի քիչ ջերմային հոսքով: Այդ պատճառով շատ ուսումնասիրություններ լանթան ցիրկոնատը անվանում են «TBC կիրառությունների համար խոստումնալից թեկնածու նյութ»՝ իր ցածր ջերմահաղորդականության և ավելի բարձր ջերմային կայունության շնորհիվ: Պարզ ասած, լանթան ցիրկոնատի ծածկույթը թույլ չի տալիս տաք գազերը ներթափանցել և պաշտպանում է հիմքում ընկած կառուցվածքը նույնիսկ ծայրահեղ պայմաններում:

 

Պլազմային ցողման գործընթացը հատկապես հարմար է La₂Zr₂O₇-ի համար: Պլազմային ցողման դեպքում LZO փոշին տաքացվում է պլազմային շիթով և մղվում մակերեսի վրա՝ ձևավորելով կերամիկական շերտ: Այս մեթոդը ստեղծում է շերտավոր, ծակոտկեն միկրոկառուցվածք, որը բարելավում է մեկուսացումը: Արտադրանքի գրականության համաձայն, բարձր մաքրության LZO փոշին նախատեսված է «պլազմային ջերմային ցողման (ջերմային պատնեշային ծածկույթ)» համար: Արդյունքում ստացված ծածկույթը կարող է հարմարեցվել (օրինակ՝ վերահսկվող ծակոտկենությամբ կամ խառնուրդով) շարժիչի կամ ավիատիեզերական արդյունաբերության որոշակի կարիքների համար:

 

Ինչպես են TBC-ները բարելավում ավիատիեզերական և էներգետիկ համակարգերը. LZO-ի վրա հիմնված ծածկույթները շարժիչի մասերին կիրառելով՝ ինքնաթիռների շարժիչները և գազային տուրբինները կարող են անվտանգ աշխատել ավելի բարձր ջերմաստիճաններում: Սա հանգեցնում է ավելի արդյունավետ այրման և հզորության արտադրության: Գործնականում ինժեներները պարզել են, որ TBC-ները «պահպանում են ջերմությունը այրման խցիկի ներսում» և բարելավում են ջերմային արդյունավետությունը՝ միաժամանակ նվազեցնելով արտանետումները: Այլ կերպ ասած, լանթանի ցիրկոնատի ծածկույթները օգնում են պահպանել ջերմությունը այնտեղ, որտեղ այն անհրաժեշտ է (խցիկի ներսում) և կանխել ջերմության կորուստը, ուստի շարժիչները ավելի լիարժեք օգտագործում են վառելիքը: Ավելի լավ մեկուսացման և ավելի մաքուր այրման միջև այս համագործակցությունը հիմք է հանդիսանում LZO-ի արդիականության համար մաքուր էներգիայի և կայունության համար:

 

Ավելին, LZO-ի դիմացկունությունը երկարացնում է սպասարկման ժամանակահատվածները: Դրա դիմադրությունը սինտերացմանը և օքսիդացմանը նշանակում է, որ կերամիկական շերտը մնում է անփոփոխ բազմաթիվ ջերմային ցիկլերի ընթացքում: Հետևաբար, լավ նախագծված լանթանի ցիրկոնատ TBC-ն կարող է նվազեցնել ընդհանուր կյանքի ցիկլի արտանետումները՝ կրճատելով մասերի փոխարինումը և պարապուրդի ժամանակը: Ամփոփելով՝ պլազմային ցողմամբ LZO ծածկույթները հիմնական հնարավորություններ ընձեռող տեխնոլոգիա են հաջորդ սերնդի բարձր արդյունավետությամբ տուրբինների և ավիաշարժիչների համար:

 

Այլ արդյունաբերական կիրառություններ

 

Պլազմայով ցողված TBC-ներից բացի, լանթանի ցիրկոնատի եզակի հատկությունները կիրառվում են տարբեր առաջադեմ կերամիկայի մեջ.

 

● Ջերմա և ձայնամեկուսացում. Ինչպես նշել են արտադրողները, LZO-ն օգտագործվում է ընդհանուր ջերմամեկուսիչ նյութերում: Օրինակ, ծակոտկեն լանթանային ցիրկոնատային կերամիկան կարող է խոչընդոտել ջերմության հոսքը՝ միաժամանակ մեղմացնելով ձայնը: Այս ջերմամեկուսիչ վահանակները կամ մանրաթելերը կարող են օգտագործվել վառարանների ծածկույթներում կամ ճարտարապետական ​​նյութերում, որտեղ անհրաժեշտ է բարձր ջերմաստիճանային մեկուսացում:

 

● Կատալիզ. Լանթանի օքսիդները հայտնի կատալիզատորներ են (օրինակ՝ մաքրման կամ աղտոտման վերահսկման մեջ), և LZO-ի կառուցվածքը կարող է պարունակել կատալիտիկ տարրեր: Գործնականում, LZO-ն կարող է օգտագործվել որպես գազային փուլի ռեակցիաների կատալիզատորներում որպես հենարան կամ բաղադրիչ: Բարձր ջերմաստիճանում դրա կայունությունը այն գրավիչ է դարձնում սինգազի փոխակերպման կամ ավտոմեքենաների արտանետումների մշակման նման գործընթացների համար, չնայած La₂Zr₂O₇ կատալիզատորների կոնկրետ օրինակներ դեռևս ի հայտ են գալիս հետազոտություններում:

 

● Օպտիկական և ֆլուորեսցենտային նյութեր. Հետաքրքիր է, որ լանթանի ցիրկոնատը կարող է խառնվել հազվագյուտ հողային իոնների հետ՝ ֆոսֆորներ կամ սցինտիլյատորներ ստեղծելու համար: Նյութի անունը նույնիսկ հանդիպում է ֆլուորեսցենտային նյութերի նկարագրություններում: Օրինակ՝ LZO-ի ցերիումով կամ եվրոպիումով խառնումը կարող է ստանալ բարձր ջերմաստիճանակայուն լյումինեսցենտային բյուրեղներ լուսավորության կամ ցուցադրման տեխնոլոգիաների համար: Դրա ցածր ֆոնոնային էներգիան (օքսիդային կապերի պատճառով) կարող է այն օգտակար դարձնել ինֆրակարմիր կամ սցինտիլյացիոն օպտիկայի մեջ:

 

● Առաջադեմ էլեկտրոնիկա. Որոշ մասնագիտացված կիրառություններում լանթանի ցիրկոնատի թաղանթները ուսումնասիրվում են որպես ցածր k (ցածր դիէլեկտրիկ) մեկուսիչներ կամ դիֆուզիոն արգելքներ միկրոէլեկտրոնիկայում: Դրա կայունությունը օքսիդացնող մթնոլորտներում և բարձր լարումների դեպքում (բարձր արգելքային գոտու պատճառով) կարող է առավելություններ առաջարկել ավանդական օքսիդների համեմատ կոշտ էլեկտրոնային միջավայրերում:

 

● Կտրող գործիքներ և մաշված մասեր. Չնայած LZO-ի կարծրությունն ու ջերմային դիմադրությունը ավելի քիչ տարածված են, այն կարող է օգտագործվել որպես գործիքների վրա կոշտ պաշտպանիչ ծածկույթ, նման այն բանին, թե ինչպես են այլ կերամիկական ծածկույթները օգտագործվում մաշվածության դիմադրության համար:

 

La₂Zr₂O₇-ի բազմակողմանիությունը բխում է նրանից, որ այն կերամիկա է, որը համատեղում է հազվագյուտ հողային մետաղների քիմիան ցիրկոնիումի ամրության հետ: Այն «հազվագյուտ հողային մետաղների ցիրկոնատ» կերամիկայի (ինչպիսիք են գադոլինիումի ցիրկոնատը, իտերբիումի ցիրկոնատը և այլն) ավելի լայն միտման մաս է կազմում, որոնք նախատեսված են բարձր ջերմաստիճանային դերերի համար:

TBC-2

Բնապահպանական և արդյունավետության առավելություններ

 

Լանթանի ցիրկոնատը նպաստում է կայունությանը հիմնականում էներգաարդյունավետության և երկարակեցության միջոցով: Որպես ջերմամեկուսիչ, այն թույլ է տալիս մեքենաներին հասնել նույն արդյունավետությանը՝ օգտագործելով ավելի քիչ վառելիք: Օրինակ՝ տուրբինի շեղբը LZO-ով պատելը կարող է նվազեցնել ջերմության արտահոսքը և այդպիսով բարելավել շարժիչի ընդհանուր արդյունավետությունը: Վառելիքի այրման նվազումը ուղղակիորեն հանգեցնում է CO₂ և NOₓ արտանետումների նվազմանը մեկ միավոր հզորության հաշվով: Վերջերս կատարված ուսումնասիրություններից մեկում, LZO ծածկույթների կիրառումը ներքին այրման շարժիչում կենսավառելիքով ապահովել է ավելի բարձր արգելակային ջերմային արդյունավետություն և զգալիորեն կրճատել ածխածնի մոնօքսիդի արտանետումները: Այս բարելավումները հենց այն տեսակի ձեռքբերումներն են, որոնք որոնվում են ավելի մաքուր տրանսպորտային և էներգետիկ համակարգերի ստեղծման գործում:

 

Կերամիկան ինքնին քիմիապես իներտ է, ինչը նշանակում է, որ այն չի արտադրում վնասակար ենթամթերքներ: Ի տարբերություն օրգանական մեկուսիչների, այն բարձր ջերմաստիճանում չի արտանետում ցնդող միացություններ: Իրականում, դրա բարձր ջերմաստիճանային կայունությունը այն հարմար է դարձնում նույնիսկ զարգացող վառելիքների և միջավայրերի համար (օրինակ՝ ջրածնի այրում): Տուրբիններում կամ գեներատորներում LZO-ի կողմից ապահովվող ցանկացած արդյունավետության աճ ուժեղացնում է մաքուր վառելիքի կայունության առավելությունները:

 

Երկարակեցություն և թափոնների կրճատում. LZO-ի քայքայման նկատմամբ դիմադրությունը (մաքրման և օքսիդացման դիմադրություն) նաև նշանակում է ծածկույթով բաղադրիչների ավելի երկար ծառայության ժամկետ: Երկարակյաց LZO վերին ծածկույթով տուրբինի շեղբը կարող է շատ ավելի երկար ծառայել, քան չծածկվածը, նվազեցնելով փոխարինման անհրաժեշտությունը և այդպիսով երկարաժամկետ հեռանկարում խնայելով նյութեր և էներգիա: Այս դիմացկունությունը անուղղակի բնապահպանական օգուտ է, քանի որ պահանջվում է ավելի քիչ հաճախական արտադրություն:

 

Այնուամենայնիվ, կարևոր է հաշվի առնել հազվագյուտ հողային տարրերի ասպեկտը: Լանթանը հազվագյուտ հողային տարրեր են, և ինչպես բոլոր նմանատիպ տարրերը, դրա արդյունահանումն ու հեռացումը կայունության հարցեր են առաջացնում: Եթե պատշաճ կերպով չկառավարվի, հազվագյուտ հողային տարրերի արդյունահանումը կարող է վնաս հասցնել շրջակա միջավայրին: Վերջին վերլուծությունները նշում են, որ լանթանի ցիրկոնատային ծածկույթները «պարունակում են հազվագյուտ հողային տարրեր, որոնք առաջացնում են կայունության և թունավորության վերաբերյալ մտահոգություններ՝ կապված հազվագյուտ հողային տարրերի արդյունահանման և նյութերի հեռացման հետ»: Սա ընդգծում է La₂Zr₂O₇-ի պատասխանատու մատակարարման և օգտագործված ծածկույթների վերամշակման հնարավոր ռազմավարությունների անհրաժեշտությունը: Առաջադեմ նյութերի ոլորտի շատ ընկերություններ (ներառյալ էպոմատերիալների մատակարարները) հաշվի են առնում սա և շեշտը դնում մաքրության և արտադրության մեջ թափոնների նվազագույնի հասցնելու վրա:

 

Ամփոփելով՝ լանթանի ցիրկոնատի օգտագործման զուտ շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը, որպես կանոն, դրական է, երբ իրականացվում են դրա արդյունավետության և կյանքի տևողության առավելությունները: Ավելի մաքուր այրման և ավելի երկարակյաց սարքավորումների ապահովումը հնարավորություն տալով՝ LZO-ի վրա հիմնված կերամիկան կարող է օգնել արդյունաբերություններին հասնել կանաչ էներգիայի նպատակներին: Նյութի կյանքի ցիկլի պատասխանատու կառավարումը զուգահեռ հիմնական նկատառում է:

 

Ապագայի հեռանկարներ և միտումներ

 

Առաջ նայելով՝ լանթանի ցիրկոնատի կարևորությունը պատրաստ է աճել, քանի որ առաջադեմ արտադրությունը և մաքուր տեխնոլոգիաները շարունակում են զարգանալ։

 

● Հաջորդ սերնդի տուրբիններ՝Քանի որ ինքնաթիռներն ու շարժիչային տուրբինները ձգտում են ավելի բարձր աշխատանքային ջերմաստիճանների (արդյունավետության կամ այլընտրանքային վառելիքներին հարմարվելու համար), TBC նյութերը, ինչպիսին է LZO-ն, կարևոր դեր կխաղան: Շարունակվում են հետազոտություններ բազմաշերտ ծածկույթների վերաբերյալ, որտեղ լանթանի ցիրկոնատի կամ լեգիրված LZO-ի շերտը տեղադրված է ավանդական YSZ շերտի վերևում՝ համատեղելով յուրաքանչյուրի լավագույն հատկությունները:

 

● Ավիատիեզերական և պաշտպանական ոլորտներ.Նյութի ճառագայթային դիմադրությունը (որը նշվել է որոշ ուսումնասիրություններում) կարող է այն գրավիչ դարձնել տիեզերական կամ միջուկային պաշտպանության կիրառությունների համար: Դրա կայունությունը մասնիկային ճառագայթման տակ ակտիվ ուսումնասիրության առարկա է:

 

● Էներգիայի փոխակերպման սարքեր՝Չնայած LZO-ն ավանդաբար էլեկտրոլիտ չէ, որոշ հետազոտություններ ուսումնասիրում են լանթանի վրա հիմնված նյութերը պինդ օքսիդային վառելիքային բջիջներում և էլեկտրոլիզի բջիջներում: (Հաճախ La₂Zr₂O₇-ն ակամա ձևավորվում է լանթանի կոբալտիտային էլեկտրոդների և YSZ էլեկտրոլիտների միջերեսում): Սա ցույց է տալիս դրա համատեղելիությունը կոշտ էլեկտրաքիմիական միջավայրերի հետ, ինչը կարող է ոգեշնչել ջերմաքիմիական ռեակտորների կամ ջերմափոխանակիչների նոր նախագծերի մշակում:

 

● Նյութերի անհատականացում։Մասնագիտացված կերամիկայի շուկայական պահանջարկը մեծանում է: Մատակարարներն այժմ առաջարկում են ոչ միայն բարձր մաքրության LZO, այլև իոնային լեգիրված տարբերակներ (օրինակ՝ բյուրեղային ցանցը կարգավորելու համար ավելացնելով սամարիում, գադոլինիում և այլն): EpoMaterial-ը նշում է լանթանի ցիրկոնատի «իոնային լեգիրացում և մոդիֆիկացիա» ստեղծելու ունակության մասին: Նման լեգիրացումը կարող է կարգավորել այնպիսի հատկություններ, ինչպիսիք են ջերմային ընդարձակումը կամ հաղորդունակությունը, թույլ տալով ինժեներներին հարմարեցնել կերամիկան՝ հաշվի առնելով որոշակի ճարտարագիտական ​​սահմանափակումներ:

 

● Համաշխարհային միտումներ։Կայունության և առաջադեմ տեխնոլոգիաների վրա համաշխարհային շեշտադրմամբ, լանթանի ցիրկոնատի նման նյութերը կգրավեն ուշադրությունը: Դրա դերը բարձր արդյունավետության շարժիչների ստեղծման գործում կապված է վառելիքի խնայողության ստանդարտների և մաքուր էներգիայի կանոնակարգերի հետ: Ավելին, 3D տպագրության և կերամիկական մշակման զարգացումները կարող են հեշտացնել LZO բաղադրիչների կամ ծածկույթների ձևավորումը նորարարական եղանակներով:

 

Ըստ էության, լանթանի ցիրկոնատը վառ օրինակ է այն բանի, թե ինչպես է ավանդական կերամիկական քիմիան բավարարում 21-րդ դարի կարիքները: Հազվագյուտ հողային նյութերի բազմակողմանիության և կերամիկական ամրության համադրությունը այն համապատասխանեցնում է կարևոր ոլորտների հետ՝ կայուն ավիացիա, էլեկտրաէներգիայի արտադրություն և այլն: Հետազոտությունների շարունակմանը զուգընթաց (տե՛ս LZO-ի վրա հիմնված TBC-ների վերաբերյալ վերջին ակնարկները), հավանաբար կհայտնվեն նոր կիրառություններ, որոնք էլ ավելի կամրապնդեն դրա կարևորությունը առաջադեմ նյութերի ոլորտում:

 

Լանթանի ցիրկոնատ (La₂Zr₂O₇) բարձր արդյունավետությամբ կերամիկա է, որը համատեղում է հազվագյուտ հողային օքսիդների քիմիայի և առաջադեմ ջերմամեկուսացման լավագույն կողմերը: Իր ցածր ջերմահաղորդականության, բարձր ջերմաստիճանային կայունության և ամուր պիրոքլորային կառուցվածքի շնորհիվ այն հատկապես հարմար է պլազմային ցողմամբ ջերմապաշտպան ծածկույթների և այլ ջերմամեկուսացման կիրառությունների համար: Դրա կիրառումը ավիատիեզերական TBC-ներում և էներգետիկ համակարգերում կարող է բարելավել արդյունավետությունը և նվազեցնել արտանետումները՝ նպաստելով կայունության նպատակներին: EpoMaterial-ի նման արտադրողները առաջարկում են բարձր մաքրության LZO փոշիներ, որոնք հատուկ նախատեսված են այս առաջատար կիրառությունների համար: Քանի որ համաշխարհային արդյունաբերությունները ձգտում են ավելի մաքուր էներգիայի և ավելի խելացի նյութերի, լանթանի ցիրկոնատը առանձնանում է որպես տեխնոլոգիապես կարևոր կերամիկա՝ այնպիսին, որը կարող է օգնել շարժիչները պահել ավելի սառը, կառուցվածքները ավելի ամուր և համակարգերը՝ ավելի կանաչ:

Լանթանի ցիրկոնատ SEM

Հրապարակման ժամանակը. Հունիս-11-2025