Kako možemo prevladati inherentnu krtost metalizacije u materijalima od aluminijevog oksida koristeći metode ojačavanja i kaljenja?

Ojačavanje disperzijom je jedna od najjednostavnijih i najčešće korištenih strategija, uglavnom podijeljena na ojačanje krutim česticama i ojačanje duktilnim česticama. Dodavanje ne-metalnih prahova kao što su TiC i SiC s visokim modulom elastičnosti u matricu može značajno poboljšati visoko{2}}temperaturnu žilavost loma kompozitne keramike; dok uvođenje metalnih čestica kao što su Cr i Ni može raspršiti energiju kroz mehanizme kao što su plastična deformacija, premošćivanje pukotina i otklon, čime se poboljšava čvrstoća materijala na savijanje. Ova optimizacija mikrostrukture ima izravno vodeće značenje za poboljšanje mehaničke pouzdanosti visokotemperaturnih metaliziranih keramičkih kućišta releja.

Slojevito ojačavanje nadahnuto je mikrostrukturom školjki u prirodi. Konstruiranjem višestrukih slojeva materijala s različitim modulima elastičnosti i koeficijentima linearnog širenja unutar keramičke matrice, mogu se interno formirati brojna slaba sučelja okomita na naprezanje. Kada je podvrgnut vanjskim opterećenjima, širenje pukotina između tih slabih sučelja uključuje ponovljeno premošćivanje i otklon, što uvelike povećava osjetljivost materijala na nedostatke. Ovo je načelo također primjenjivo na projektiranje složenih keramičkih omotača releja aluminijevog oksida za električne automobile kako bi izdržali složene vibracije i udarce tijekom rada vozila.

Tehnologija-samootvrdnjavanja koristi-in situ kompozitne procese za uzgoj zrna-u obliku -ili igle-u obliku s velikim omjerima širine i visine unutar matrice. Ova metoda učinkovito eliminira fizikalno-kemijsku nekompatibilnost između faze matrice i faze ojačanja, osiguravajući termodinamičku stabilnost. Za strukturalne komponente koje zahtijevaju ekstremne performanse, kao što je EV aluminijsko keramičko kućište, tehnologija samo-otvrdnjavanja osigurava da materijal održava izvrsnu ukupnu čvrstoću i otpornost na pucanje u ekstremnim uvjetima.

Kaljenje mikropukotina koristi neusklađenost toplinske ekspanzije ili faznu transformaciju za induciranje mikropukotina, raspršivanje i apsorbiranje energije na vrhu pukotine. U sustavu Al2O3 ojačanog ZrO2-, zbog razlike u koeficijentima širenja između čestica i matrice, put širenja pukotine je prisiljen produžiti, značajno povećavajući otpornost na lom. Ovaj mehanizam je ključan za izradu keramičkog kućišta releja visokih performansi EV Alumina, učinkovito sprječavajući iznenadni krti lom pod visokim pritiskom.

Od svih metoda kaljenja najučinkovitije je kaljenje vlakana. Izvana dodani ili-in situ uzgojeni brkovi ne samo da dijele vanjsko opterećenje, već i rasipaju veliku količinu vanjske energije kroz premošćivanje pukotina, deformaciju i-izvlačenje. Ovaj -strukturni dizajn visoke čvrstoće savršeno ispunjava stroge zahtjeve visokonaponskog DC keramičkog kontaktora s aluminijevim keramičkim kućištem EV releja za otpornost na eroziju luka i mehanički zamor.