VẬT LIỆU VÔ CƠ – CERAMIC (Cơ học ứng dụng)

CHƯƠNG 7. VẬT LIỆU VÔ CƠ – CERAMIC 288 7.1. Khái niệm: 288 7.2. Đặc điểm: 289 7.3. Cơ tính của vật liệu vô cơ 289 7.4. Các loại vật liệu ceramic thông dụng: 296 CHƯƠNG 7 VẬT LIỆU VÔ CƠ – CERAMIC 288 7 1 Khái niệm 288 7 2 Đặc điểm 289 7 3 Cơ tính của vật liệu vô cơ 289 7 4 Các loại vật liệu ceramic thông dụng 296 CHƯƠNG 7 VẬT LIỆU VÔ CƠ – CERAMIC 7 1 Khái niệm.

CHƯƠNG 7 VẬT LIỆU VÔ CƠ – CERAMIC

7.1 Khái niệm:

7.2 Đặc điểm:

7.3 Cơ tính của vật liệu vô cơ

7.4 Các loại vật liệu ceramic thông dụng:

CHƯƠNG 7 VẬT LIỆU VÔ CƠ – CERAMIC

7.1 Khái niệm:

Ceramic là vật liệu vô cơ được chế tạo bằng cách dùng nguyên liệu ở dạng hạt (bột ) ép thành hình và thiêu kết để tạo thành sản phẩm (luyện kim bột) Sau khi thiêu kết vật liệu ceramic đã có ngay các cơ lý hóa tính cần thiết

Vật liệu vô cơ được tạo thành từ các hợp chất hóa học của các nguyên tố kim loại kết hợp với các nguyên tố không phải kim loại hoặc của các nguyên tố không kim loại kết hợp với nhau

Khoảng 75 % nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học tham gia cấu tạo nên vật liệu vô cơ Các nguyên tố chính và những khả năng kết hợp giữa chúng để tạo nên vật liệu vô cơ được biểu diễn bằng sơ đồ trên hình 7.1

Hình 7.1 sơ đồ biểu diễn các nguyên tố hóa học và khả năng kết hợp giữa chúng để tạo nên các vật liệu vô cơ

Theo sơ đồ hình 7.1 một kim loại nào đó có thể kết hợp với bo tạo ra borit, với các bon tạo ra cac bít với nito tạo ra nitrit, với oxyt tạo ra oxyt với Silic tạo ra silixit

Các dạng hợp chất hóa học thường gặp trong vật liệu vô cơ là: đơn oxyt kim loại ví dụ Al2O3 trong gốm côrinđông, đơn oxyt bán kim loại (ví dụ SiO2

trong thủy tinh thạch anh, hỗn hợp nhiều oxyt kim loại (ví dụ như sứ, thủy tinh silicat) các nguyên tố không phải là kim loại (ví dụ bo, cacbon)

Tùy theo mục đích của vật liệu vô cơ có thể phân loại theo nhiều cách khác nhau: Theo thành phần hóa học, cấu trúc, phương pháp công nghệ, lĩnh vực sử dụng, nhưng ở đây cuốn sách này vật liệu vô cơ được phân chia theo đặc điểm kết hợp và trình bày theo ba nhóm chính

- Gốm và vật liệu chịu lửa

O B

- Thủy tinh và gốm thủy tinh

- Ximang và bê tông

7.2 Đặc điểm:

Trong vật liệu ceramic bao giờ cũng tồn tại ba pha

- Pha tinh thể ( pha hạt ) ở dạng hợp chất hóa học hay dung dịch rắn, là pha chủ yếu quyết định các tính chất của vật liệu Pha tinh thể thường dùng là: ô xýt, nitrit, borit, cac bit hay kim loại nguyên chất

- Pha thủy tinh (vô định hình) lachất liên kết các hạt lại với nhau, chiếm tỷ

lệ từ 1 ÷ 40% thể tích

- Pha khí: do được chế tạo bằng luyện kim bột nên trong sản phẩm bao giờ cũng có lỗ xốp nhất đinh, trong đó chứa các khí và tạo thành pha khí Pha này ảnh hưởng rất lớn đến một số tính chất của vật liệu ( độ bền kéo, uốn) Pha khí thường gặp là các lỗ xốp hở Nếu là các lỗ xốp kín sẽ làm giảm mạnh độ bền

7.3 Cơ tính của vật liệu vô cơ

Do bản chất hóa học và cấu trúc quy định, vật liệu vô cơ có các tính chất chung đặc trưng là bền hóa học cao, bền nhiệt cao, cách nhiệt tốt và một số vật liệu có các tính chất quang học đặc biệt Đây là đặc điểm chủ yếu về tính chất của vật liệu vô cơ là cơ sở chính để lựa chọn sử dụng đối với phần lớn vật liệu

vô cơ

Nhưng mặt khác cũng do cấu trúc quy định vật liệu vô cơ nhìn chung có

độ bền cơ học thấp hơn so với vật liệu kim loại và có nhứng đặc điểm riêng cần chú ý khi chế tạo và sử dụng vật liệu

7.3.1 Tính đàn hồi và tính giòn.

Vật liệu vô cơ là vật liệu đàn hồi điển hình Ở nhiệt độ thường dưới tác dụng của tải trọng, mối quan hệ giữa ứng suất hình thành trong vật liệu σ và độ biến dạng ε của mẫu hoàn toàn tuân theo định luật hooke

Trong đó : E – modun đàn hồi

Trên hình 7.2 có thể so sánh mối quan hệ giữa σ và ε của vật liệu vô cơ

và vật liệu kim loại Ta nhận thấy rằng ở trên giới hạn đàn hồi vật liệu vô cơ bị phá hủy ngay mà không có biến dạng dẻo như kim loại đó là đặc trưng của tính giòn

Chính đặc điểm liên kết nguyên tử với các góc liên kết xác định và lực liên kết lớn, cấu tạo mạng tinh thể phức tạp là những nguyên nhân tạo nên tính giòn của vật liệu vô cơ

2

Hình 7.2 Mối quan hệ giữa ứng suất và độ biến dạng

1 – Vật liệu vô cơ 2 – Kim loại

7.3.2 Độ bền cơ học.

Để đánh giá độ bền của vật liệu theo độ bền liên kết nguyên tử người ta đưa ra khái niệm độ bền lý thuyết

Độ bền lý thuyết của vật liệu σlt được xác định theo công thức Orowan:

Trong đó: E – modun đàn hồi

γ – năng lượng bề mặt riêng

a – Khoảng cách nguyên tử

Ví dụ σlt của gốm corinđông thiêu kết 50.103MPa của thủy tinh Silicat 8

103MPa

Độ bền thực tế của vật liệu vô cơ thường có giá trị thấp hơn nhiều so với giá trị lý thuyết Ví dụ độ bền thực tế của thủy tinh chỉ bằng khoảng 1/100 độ bền lý thuyết của nó

Nguyên nhân chính làm giảm độ bền cơ học của vật liệu vô cơ là sự có

Griffith – Orawan do tồn tại các vết nứt tế vi khi vật liệu chịu tải trọng kéo với ứng suất σ0 thì tại đỉnh của vết nứt có sẵn sẽ xuất hiện ứng suất σ được xác định như sau:

Trong đó : l – chiều dài của vết nứt

r - bán kính cong tại đỉnh vết nứt

Như vậy cùng một tải trọng tác dụng, ứng suất σ sẽ càng lớn khi chiều dài vết nứt càng lớn và bán kính cong tại đỉnh vét nứt càng nhỏ Khi ứng suất này vượt quá độ bền lý thuyết, vết nứt sẽ lan rộng và phá hủy vật liệu

Cũng do cơ chế phá hủy trên vật liệu vô cơ luôn có độ bền nén cao hơn nhiều lần so với độ bền kéo (khoảng 10 lần đối với vật liệu thủy tinh)

2 σ

1

ε

Để đánh giá dộ bền cơ học của vật liệu giòn người ta sử dụng độ dai phá hủy KIC được xác định bởi biểu thức sau:

Trong đó : g – hệ số hình dạng của vật liệu và vết nứt

σ - ứng suất phá hủy

l – chiều dài vết nứt Giá trị KIC của một số vật liệu vô cơ như sau:

Gốm Corinđông (Al2O3) 3.0 – 5.3 MPa.m1/2

Thủy tinh Silicat kiềm: 0.7 – 0.8 MPa.m1/2

Bê tông 0.2 – 1.4 MPa.m1/2

Như vậy yếu tố ảnh hưởng quyết định đến cơ tính của vaatjlieeuj vô có là tình trạng khuyết tật trong và trên bề mặt vật liệu Khi sô lượng vết nứt tế vi tăng, kích thước vết nứt tăng thì cơ tính giảm mạnh Ở các vật liệu vô cơ tinh thể kích thước của các hạt tinh thể cấu tạo nên vật liệu có ảnh hưởng rõ tới cơ tính của vật liệu Khi kích thước hạt càng giảm thì bề mặt ranh giới giữa các hạt tăng lên, sẽ có tác dụng ngăn chặn hoặc làm thay đổi hướng lan truyền vết nứt, do vậy đọ bền cơ học của vật liêu tăng lên.Khi hàm lượng các bọt khí trong vật liệu tăng thì đọ bền giảm không chỉ do diện tích chịu lực giảm mà còn do tại các rỗ khí thường tập trung tạp chất và ứng suất Hình dạng bọt khí cung ảnh hưởng tới

cơ tính, các bọt khí dài làm giảm độ bền mạnh hơn các bọt khí tròn Độ bền của vật liệu vô cơ còn phụ thuộc vào điều kiện và môi trường sử dụng

7.3.3 Tính chất nhiệt của vật liệu vô cơ.

Vật liệu vô cơ được sử dụng không chỉ ở nhiệt độ thường mà trong nhiều trường hợp còn ở nhiệt độ cao Do đó bên cạnh các tính chất cơ học, các tính chất nhiệt như giãn nở nhiệt, dẫn nhiệt, truyền nhiệt bức xạ, độ bền xung nhiệt là những tính chất quan trọng của vật liệu vô cơ

7.3.3.1 Giãn nở nhiệt.

Nguyên nhân giãn nở của vật liệu rắn dưới tác dụng của nhiệt độ là dao động nhiệt phi điều hòa của các phần tử cấu tạo nên vật liệu Mức độ của dao động này phụ thuộc vào các yếu tố nguyên tử và các yếu tố tịnh thể học

Để đánh giá mức độ giãn nở nhiệt của vật liệu vô cơ nguồi ta thường sử dụng hệ số giãn nở nhiệt dài α

Trong đó : l0 – độ dài ban đầu của mẫu

∆l – độ giãn dài của mẫu khi nhiệt độ tăng thêm ∆T độ Người ta quan tâm đến hệ số giãn nở nhiệt thể tích β:

Giữa α và β có quan hệ gần đúng β ≈ 3α

Về lý thuyết khi nhiệt độ tăng thì hệ số giãn nở nhiệt tăng, và đến nhiệt độ Debye sẽ trở nên không đổi, vì từ đây dao động nhiệt đã đạt tần số giới hạn Nhưng trong thực tế các mạng tinh thể đều có chứa khuyết tật nên hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu vô cơ không phải là hằng số trong mọi vùng nhiệt độ Vì vậy khi chỉ dẫn hệ số α của một vật liệu cụ thể cần nói rõ là ở nhiệt độ nào Khi nhiệt

độ tiếp tục tăng quá một giới hạn nào đó vaatjlieeuj sẽ chuyển trạng thái từ rắn

4

sang mềm dẽ biến dạng dẻo Lúc này vật liệu mất dần khả năng chịu tải va được coi là bắt đầu bị phá hủy do nhiệt

Số

α 10 -7 K -1

Vuông góc với trục c

Song song với trục c

Bảng 7.1 Hệ số giãn nở nhiệt dài α của một số vật liệu vô cơ tinh thể theo các chiều trục khác nhau

Đối với các vật liệu vô cơ vô định hình do cáo cấu trúc hoàn toàn đẳng hướng nên hệ số giãn nở nhiệt không đổi theo mọi phương khảo sát Đối với vật liệu thủy tinh hệ số α phụ thuộc vào thành phần hóa học, độ bền liên kết và đặc trưng cấu trúc của thủy tinh đó Hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu đa pha phụ thuộc vào hệ số giãn nở nhiệt của các pha thành phần Một vật liệu gốm cấu tạo

từ n pha có hệ số giãn nở nhiệt xác định theo công thức:

Trong đó: Ki - modun đàn hồi

Ci – hàm lượng phần trăm

ρi – Khối lượng riêng của pha thứ I trong vật liệu đa pha

7.3.3.2 Dẫn nhiệt

Khả năng dẫn nhiệt của vật liệu được thể hiện qua hệ số dẫn nhiệt λ thứ nguyên W/ (m.K) trong biểu thức sau:

Trong đó: dQ – nhiệt lượng truyền qua tiết diện F của khối vật liệu trong thời gian dt với gradient nhiệt độ dT/ dx theo phương x vuông góc với F

Dẫn nhiệt trong các vật liệu rắn được thực hiện nhờ các điện tử tự do và

sự dao động của mạng lưới cấu trúc Vật liệu kim loại có khả năng dẫn nhiệt cao

là nhờ các điện tử tự do của nó, còn trong vật liệu vô cơ sự trao đổi nhiệt xảy ra chủ yếu là do dao động phi điều hòa của các nguyên tử cấu tạo nên mạng lưới theo quan điểm lượng tử chính là nhờ các lượng tử của sóng mạng lưới gọi là các phonon Theo thuyết phonon hệ số dẫn nhiệt λ của vật liệu được xác định như sau:

Trong đó: c – nhiệt dung của vật liệu

V – tốc độ của phonon

l – quãng đường tự do của phonon

Hệ số dẫn nhiệt là đại lượng phụ thuộc vào nhiệt độ Quy luật phụ thuộc này không giống nhau ở vật liệu tinh thể và vật liệu vô định hình

Xét ảnh hưởng của nhiệt độ đến các yếu tố quyết định hệ số dẫn nhiệt của vật liệu tịnh thể như đã nêu trong biểu thức của λ, ta thấy khi nhiệt độ tăng thì nhiệt dung c tăng đến nhiệt độ Debye c trở nên không đổi, trong khi độ dài quãng đường tự do của phonon l và tốc độ truyền sóng mạng lưới v lại giảm do

độ phi điều hòa của dao động mạng tăng Ở nhiệt độ thấp các phonon có bước sóng tương đối lớn và ít bị nhiễu Khi nhiệt độ tăng thì mật độ phonon tăng gây cản trở lẫn nhau, làm giảm l và v Đến một nhiệt độ xác định l sẽ giảm tới cỡ hằng số mạng và không giảm thêm nữa, mặt khác c đã không đổi nên hệ số dẫn nhiệt λ trở nên không đổi Tóm lại các vật liệu tinh thể có hệ số dẫn nhiệt giảm dần theo nhiệt độ nhưng với tốc độ không đều xem hình 7.3

Đối với các vật liệu vô cơ định hình như thủy tinh, do cấu trúc chỉ có trật

tự gần của các khối đa diện phối trí cơ bản, không có trật tự xa, nên độ dài quãng đường tự do cxuar phonon rất bị hạn chế, chỉ ở cỡ khoảng cách nguyên

tử Do đó so với vật liệu vô cơ tinh thể vật liệu thủy tinh có độ dẫn nhiệt thấp hơn và có hệ số nhiệt dương, tức khi nhiệt độ tăng thì hệ số dẫn nhiệt sẽ tăng một ít do khoảng cách nguyên tử tăng lên Cần chú ý thêm rằng khả năng truyền nhiệt nói chung của vật liệu thủy tinh còn phụ thuộc vào thành phần truyền nhiệt bức xạ của nó

Khả năng dẫn nhiệt của vật liệu vô cơ đa pha, đa tinh thể phụ thuộc rất lớn vào đặc điểm tổ chức của nó Các yếu tố chính làm giảm độ dẫn nhiệt của vât liệu này là: ranh giới giữa các hạt, khuyết tật mạng và tạp chất

Sự có mặt của lỗ xốp trong vật liệu vô cơ có ảnh hưởng rất lớn đến độ dẫn nhiệt của vật liệu Không khí bị giam trong các lỗ xốp có khả năng dẫn nhiệt kém ở nhiệt độ thấp nên làm giảm mạnh độ dẫn nhiệt của toàn vật liệu

6

10

102

400 800 1200

,W/mK

0C

5 4

3 2

1

Hình 7.3.Sự phụ thuộc của hệ số dẫn nhiệt  vào nhiệt độ của một số vật

liệu vô cơ tinh thể 1 – Graphit; 2 – SiC; 3- BeO; 4- Al 2 O 3 ;

Hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu vô cơ có chứa lỗ xốp có thể xác định theo biểu thức

Trong đó: n = r/k

r và k hệ số dẫn nhiệt của pha rắn và pha khí

Vk – phần trăm thể tích của pha khí

Hầu hết các vật liệu cách nhiệt sử dụng trong kỹ thuật là các vật liệu xốp Do tỷ

lệ lỗ xốp trong vật liệu lớn nên vật liệu có hệ số dẫn nhiệt rất nhỏ Tuy nhiên khi nhiệt độ tăng cao thì khả năng dẫn nhiệt của vật liệu này sẽ tăng do thành phần truyền nhiệt bức xạ của lỗ xốp tăng

7.3.3.3 Độ bền xung nhiệt

Phần lớn các vật liệu vô cơ có độ dẫn nhiệt tương đối thấp nên khi nhiệt

độ môi trường thay đổi thì nhiệt độ trong vật liệu được cân bằng một cách chậm chạp Trong quá trình này tại các vùng nhiệt độ khác nhau có sự giãn nở nhiệt khác nhau dẫn tới hình thành ứng suất phân bố không đều trong khối vật liệu Nếu ứng suất này vượt quá giới hạn bền kéo hoặc bền nén của vật liệu thì nó sẽ

bị phá hủy Khả năng bền vững cơ học của vật liệu vô cơ dưới tác dụng nhiệt độ thay đổi đột ngột được gọi là độ bền xung nhiệt, xác định bằng khoảng chênh lệch nhiệt độ ∆T lớn nhất hoặc số lần thay đổi nhiệt độ đột ngột theo các điều kiện quy định về tốc độ và khoảng nhiệt độ thay đổi, kích thước mẫu,… mà vật liệu chưa bị phá hủy Độ bền xung nhiệt của vật liệu vô cơ phụ thuộc phức tạp vào nhiều yếu tố khác nhau như độ dẫn nhiệt, độ bền cơ học, tổ chức vi mô và vĩ

mô của vật liệu, điều kiện đo đạc, hình dáng và kích thước mẫu thử

Để đánh giá một cách tương đối độ bền xung nhiệt của vật liệu vô cơ, người

ta đưa ra các công thức tính toán dựa trên mối quan hệ của nó với các yếu tố ảnh hưởng quan trọng nhất

Độ bền xung nhiệt của vật liệu thủy tinh có thể được tính theo Bartenev

Trong đó: σu

b– giới hạn bền uốn của vật liệu

µ - hệ số poisson

α – hệ số giãn nở nhiệt dài

E – modun đàn hồi của vật liệu

Đối với vật liệu gốm có thể ứng dụng công thức của Haase

7.3.4 Nhược điểm của Ceramic

Nhược điểm quan trọng nhất làm hạn chế sử dụng rộng rãi của Ceramic là cơ tính của kém vật liệu kim loại mà chủ yếu là do dễ dẫn đến phá hủy giòn một cách nguy hiểm với năng lượng hấp thụ rất thấp

a Phá hủy giòn trong Ceramic

Ở nhiệt độ thường, dưới tác dụng của tải trọng kéo cả ceramic tinh thể lẫn

vô định hình thường bị phá hủy giòn mà không xảy ra bất kỳ biến dạng dẻo nào trước đó mà nguyên nhân chủ yếu do nứt (đặc biệt là nứt trên bề mặt), rỗng với

số lượng lớn là đặc thù của ceramic không những từ cấu trúc tinh thể mà còn từ công nghệ chế tạo Ceramic có giá trị KIC rất nhỏ< 5MPa.m1/2so với vật liệu kim loại (30 – 100MPa.m1/2) Sự phá hủy của Ceramic xảy ra bằng cách phát triển từ

từ của vết nứt khi ứng suất là tĩnh và giá trị vế phải của biểu thức

Chưa đạt đến KIC Hiện tượng này được gọi là mỏi tĩnh hay phá hủy chậm Dạng phá hủy này đặc biệt nhạy cảm với điều kiện của môi trường, nhất là khi

có hơi nước trong khí quyển Quá trình ăn mòn dưới ứng suất xảy ra ở đỉnh vết nứt do có sự kết hợp giữa ứng suất kéo đặt vào và sự hòa tan vật liệu (do ăn mòn) làm cho nứt bị nhọn và dài ra cho đến khi có đủ kích thước để phát triển nhanh

Trong trường hợp chịu ứng suất nén, không có tập trung ứng suất do có nứt chính vì vậy ceramic có độ bền ở trạng thái nén cao hơn kéo và thường được dùng trong điều kiện tải trọng nén Độ bền phá hủy của Ceramic giòn được cải thiện nhiều nếu trên bề mặt nó có ứng suất nén dư được thực hiện bằng cách tôi

b Biểu đồ ứng suất – biến dạng và modun phá hủy

Do khó chế tạo mẫu kéo và sự khác nhau quá nhiều giữa kéo và nén nên người ta không tiến hành thử kéo mà thử uốn ngang

Modun phá hủy hay giới hạn bền uốn là ứng suất lớn nhấ hay ứng suất khi phá hủy trong thử uốn là chỉ tiêu cơ tính quan trọng đối với ceramic giòn Giá trị của modun phá hủy là luôn luôn lớn hơn giới hạn bền kéo Phần đàn hồi trên biểu đồ ứng suất – biến dạng khi thử uốn ngang của Ceramic cũng như khi thử kéo cho kim loại với quan hệ đường thẳng bậc nhất, tỷ lệ giữa ứng suất và biến dạng Hình 7.4 trình bày biểu đồ này của hai ceramic điển hình là oxyt nhôm và thủy tinh

8

10

20

30

40

0

0.0004 0.0008

50 100

150 0 200

250 0

0.0012

Biến dạng

Ô xyt nhôm

Thủy tinh

Hình 7 4 Biểu đồ ứng suất biến dạng khi thử uốn ngang cho alumin và thủy tinh

7.4 Các loại vật liệu ceramic thông dụng:

7.4.1 Gốm.

7.4.1.1 Bản chất và phân loại

Gốm là loại vật liệu nhân tạo có sớm nhất trong lịch sử loài người Khái niệm gốm (Ceramic) khởi đầu được dùng để chỉ vật liệu chế tạo từ đất sét, cao lanh ( gốm đất nung) Sau này khái niệm về gốm được mở rộng và bao gồm thêm đồ sứ, các vật liệu trên cơ sở oxyt (ví dụ gốm Al2O3) và các vật liệu vô cơ không phải oxyt ( ví dụ SiC)

Khái niệm gốm có liên quan đến hai nội dung: Phương pháp công nghệ và đặc điểm tổ chức

+ Phương pháp công nghệ gốm điển hình là phương pháp thiêu kết bột khi tạo hình nguyên liệu dạng bột có liên kết tạm thời, sau đó được nung lên nhiệt

độ cao để liên kết khối

+ Tổ chức điển hình của gốm là đa pha Vì hai pha chính tạo nên gốm là pha tinh thể và pha vô định hình, trong đó pha vô định hình phân bố xen giữa các vùng pha tinh thể và gắn kết chúng lại với nhau Tỷ lệ giữa hai pha này trong các sản phẩm sẽ khác nhau

7.4.1.2 Gốm oxyt

Gốm oxyt là gốm có thành phần hóa học là một đơn ô xyt (Al2O3 hoặc TiO2) hoặc một oxyt phức xác định (ví dụ MgO Al2O3.BaO TiO2)

Gốm oxyt có độ tinh khiết hóa học cao hơn hẳn một số loại gốm khác (tỷ lệ tạp chất rất thấp) và tỷ lệ pha tinh thể cũng cao hơn hẳn (tỷ lệ pha vô định hình rất thấp) Gốm oxyt tạo ra các vật liệu kỹ thuất có độ bền nhiệt và độ bền cơ học rất cao, có các tính chất điện và từ đặc biệt

a Gốm oxyt trên cơ sở các oxyt có nhiệt độ nóng chảy cao.

Gốm oxyt có cấu trúc trên cơ sở các oxyt có nhiệt độ nóng chảy có tiêu biểu là

MgO, Al2O3, ZrO2 và MgO Al2O3

Khác với các vật liệu chịu lửa có thành phân fhoas học tương tự được chế tạo theo công nghệ gốm thô và có cấu trúc gốm thô, các gốm oxyt có độ tinh khiết cao hơn (98%) được chế tạo theo công nghệ gốm tinh, thiêu kết ở nhiệt độ cao,

có tổ chức tinh mịn và hầu như toàn bộ tổ chức là một pha

Tính chất của một số loại gốm trên cơ sở oxyt có nhiệt độ nóng chảy cao được trình bày ở bảng 7.2

Các vật liệu gốm oxyt có nhiều ứng dụng quan trọng trong kỹ thuật

- Gốm Corinđông (α- Al2O3) với độ bền cơ, bền nhiệt (bảng 7.2) và bền hóa rất cao là một vật liệu quan trọng và đa năng nhất trong các loại gốm oxyt

Nó được sử dụng làm vật liệu kết cấu cho các thiết bị làm việc ở nhiệt dộ công nghiệp cao nhất, làm chén và nồi nấu kim loại và thủy tinh, chi tiết máy cho công nghiệp dệt, vật liệu cho công nghiệp điện, điện tử, vật liệu y tế Với độ cứng tế vi 20000MPa nó được sử dụng làm vật liệu cắt gọt, hạt mài

- Gốm Pericla (MgO) có tính năng nổi bật là nhiệt độ sử dụng rất cao và điện trở ở nhiệt độ cao rất lớn ( bảng 7.2) Gốm Pericla là vật liệu kiềm tính, môi trường khí và

Chất nóng chảy có tính axit phá hoại mạnh gốm Pericla ở nhiệt độ cao Gốm Pericla được sử dụng làm chén, nồi nấu kim loại, nó cũng bền với các muối clorit và florit nóng chảy

- Gốm Ziecona (ZrO2) là vật liệu có đồng thời nhiều tính năng quý như độ bền cơ học cao, nhiệt độ sử dụng cao, giãn nở nhiệt ít, dẫn nhiệt kém ( bảng 7.2)

và bền hóa cao được sử dụng làm việc ở nhiệt độ cao, bền xâm thực

- Gốm Spinel (MgO Al2O3) có độ bền và bền nhiệt rất cao ( bảng 7.2) được sử dụng làm vật liệu kết cấu làm việc ở nhiệt độ cao, bền với môi trường kiềm

10