Lanthanum Zirconate (La₂Zr₂O₇): Ceramic ຄວາມບໍລິສຸດສູງສໍາລັບການເຄືອບຊັ້ນສູງແບບຍືນຍົງ

Lanthanum zirconate(ສູດເຄມີ La₂Zr₂O₇) ເປັນເຊລາມິກ oxide oxide ທີ່ຫາຍາກໃນໂລກທີ່ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈເພີ່ມຂຶ້ນສໍາລັບຄຸນສົມບັດຄວາມຮ້ອນແລະສານເຄມີພິເສດຂອງມັນ. ນີ້ສີຂາວ, ຝຸ່ນ refractory (CAS No. 12031-48-0, MW 572.25) ແມ່ນ inert ທາງເຄມີແລະບໍ່ລະລາຍໃນນ້ໍາຫຼືອາຊິດ. ໂຄງປະກອບການໄປເຊຍກັນ pyrochlore ທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະຈຸດລະລາຍສູງ (ປະມານ 2680 ° C) ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນ insulator ຄວາມຮ້ອນທີ່ໂດດເດັ່ນ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, lanthanum zirconate ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງສໍາລັບການ insulation ຄວາມຮ້ອນແລະແມ້ກະທັ້ງ insulation ສຽງ, ດັ່ງທີ່ສັງເກດເຫັນໂດຍຜູ້ສະຫນອງວັດສະດຸ. ການປະສົມປະສານຂອງ conductivity ຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງແມ່ນຍັງເປັນປະໂຫຍດໃນ catalysts ແລະ fluorescent (photoluminescent), ສະແດງໃຫ້ເຫັນ versatility ຂອງວັດສະດຸ.

Lanthanum Zirconate drum

ໃນມື້ນີ້, ຄວາມສົນໃຈໃນ lanthanum zirconate ແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນໃນຂົງເຂດທີ່ທັນສະ ໄໝ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໃນການນໍາໃຊ້ຍານອະວະກາດແລະພະລັງງານ, ເຊລາມິກກ້າວຫນ້າທາງດ້ານນີ້ສາມາດຊ່ວຍສ້າງເຄື່ອງຈັກແລະ turbines ທີ່ເບົາກວ່າ, ປະສິດທິພາບຫຼາຍ. ປະສິດທິພາບການກີດຂວາງຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດຂອງມັນຫມາຍຄວາມວ່າເຄື່ອງຈັກສາມາດແລ່ນຮ້ອນຂຶ້ນໂດຍບໍ່ມີຄວາມເສຍຫາຍ, ປັບປຸງປະສິດທິພາບນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟແລະຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດ. ລັກສະນະເຫຼົ່ານີ້ຍັງຕິດພັນກັບເປົ້າໝາຍຄວາມຍືນຍົງຂອງໂລກ: ການສນວນກັນຄວາມຮ້ອນທີ່ດີຂຶ້ນ ແລະ ອົງປະກອບທີ່ທົນທານໄດ້ດົນກວ່ານັ້ນ ສາມາດຕັດສິ່ງເສດເຫຼືອພະລັງງານ ແລະ ການຜະລິດອາຍແກັສເຮືອນແກ້ວຫຼຸດລົງໃນການຜະລິດ ແລະ ການຂົນສົ່ງ. ໃນສັ້ນ, lanthanum zirconate ແມ່ນເປັນວັດສະດຸສີຂຽວທີ່ມີເຕັກໂນໂລຢີສູງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເຊລາມິກທີ່ກ້າວຫນ້າດ້ວຍນະວັດກໍາພະລັງງານທີ່ສະອາດ.

 

ໂຄງສ້າງ Crystal ແລະຄຸນສົມບັດທີ່ສໍາຄັນ

 

Lanthanum zirconate ເປັນຂອງຄອບຄົວ zirconate ທີ່ຫາຍາກ, ມີໂຄງສ້າງ pyrochlore "A₂B₂O₇" ທົ່ວໄປ (A = La, B = Zr). ໂຄງຮ່າງການຜລຶກນີ້ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງໂດຍປົກກະຕິ: LZO ສະແດງໃຫ້ເຫັນບໍ່ມີການຫັນປ່ຽນໄລຍະຈາກອຸນຫະພູມຫ້ອງເຖິງຈຸດລະລາຍຂອງມັນ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າມັນບໍ່ແຕກຫຼືປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງພາຍໃຕ້ວົງຈອນຄວາມຮ້ອນ, ບໍ່ເຫມືອນກັບບາງເຊລາມິກອື່ນໆ. ຈຸດລະລາຍຂອງມັນສູງຫຼາຍ (~2680 °C), ສະທ້ອນເຖິງຄວາມທົນທານຂອງຄວາມຮ້ອນ.

Lanthanum-Zirconate

ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ ແລະຄວາມຮ້ອນຫຼັກຂອງ La₂Zr₂O₇ ປະກອບມີ:

 

● ການນໍາຄວາມຮ້ອນຕໍ່າ:LZO ເຮັດຄວາມຮ້ອນບໍ່ດີຫຼາຍ. Dense La₂Zr₂O₇ ມີການນໍາຄວາມຮ້ອນພຽງແຕ່ປະມານ 1.5–1.8 W·m⁻¹·K⁻¹ ຢູ່ທີ່ 1000 °C. ດ້ວຍການປຽບທຽບ, zirconia yttria-stabilized ທໍາມະດາ (YSZ) ແມ່ນສູງກວ່າຫຼາຍ. ການປະຕິບັດທີ່ຕໍ່ານີ້ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການເຄືອບປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນ (TBCs) ທີ່ປົກປ້ອງພາກສ່ວນເຄື່ອງຈັກ.

 

● ການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນສູງ (CTE):ຄ່າສໍາປະສິດຂອງການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຂອງມັນ (~11 × 10⁻⁶ / K ທີ່ 1000 ° C) ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່. ໃນຂະນະທີ່ CTE ສູງສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກົດດັນທີ່ບໍ່ກົງກັນກັບຊິ້ນສ່ວນໂລຫະ, ວິສະວະກໍາທີ່ລະມັດລະວັງ (ການອອກແບບເປືອກຫຸ້ມນອກ) ສາມາດຮອງຮັບນີ້.

 

● ການຕໍ່ຕ້ານການເຜົາຜະຫຼິດ:LZO ຕ້ານຄວາມຫນາແຫນ້ນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ. ນີ້ "ການຕໍ່ຕ້ານ sintering" ຊ່ວຍໃຫ້ການເຄືອບຮັກສາ microstructure porous, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈໍາເປັນສໍາລັບການ insulation ຄວາມຮ້ອນ.

 

● ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງເຄມີ:Lanthanum zirconate ແມ່ນ inert ທາງເຄມີແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຕ້ານທານການຜຸພັງຂອງອຸນຫະພູມສູງທີ່ດີເລີດ. ມັນບໍ່ປະຕິກິລິຍາ ຫຼື ເນົ່າເປື່ອຍໄດ້ງ່າຍໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ, ແລະທາດ lanthanum ແລະ zirconium oxides ທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງມັນແມ່ນເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ.

 

● ການກະຈາຍຂອງອົກຊີໜ້ອຍ:ບໍ່ເຫມືອນກັບ YSZ, LZO ມີການກະຈາຍຂອງໄອອອນອົກຊີທີ່ຕໍ່າ. ໃນການເຄືອບປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນ, ນີ້ຈະຊ່ວຍຊ້າລົງການຜຸພັງຂອງໂລຫະທີ່ຕິດພັນ, ຍືດອາຍຸອົງປະກອບ.

 

ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ lanthanum zirconate ເປັນເຊລາມິກທີ່ມີຄວາມຮ້ອນພິເສດ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ນັກຄົ້ນຄວ້າເນັ້ນຫນັກວ່າ LZO "ການນໍາຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາຫຼາຍ (1.5-1.8 W / m·K ຢູ່ທີ່ 1000 ° C ສໍາລັບວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນ)" ແມ່ນປະໂຫຍດຕົ້ນຕໍສໍາລັບການນໍາໃຊ້ TBC. ໃນການເຄືອບພາກປະຕິບັດ, porosity ສາມາດຫຼຸດລົງການ conductivity ຕື່ມອີກ (ບາງຄັ້ງພາຍໃຕ້ 1 W/m·K).

 

ຮູບແບບການສັງເຄາະ ແລະວັດສະດຸ

 

Lanthanum zirconate ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນການກະກຽມໂດຍການປະສົມ lanthanum oxide (La₂O₃) ແລະ zirconia (ZrO₂) ໃນອຸນຫະພູມສູງ. ວິທີການທົ່ວໄປປະກອບມີປະຕິກິລິຢາຂອງລັດແຂງ, ການປຸງແຕ່ງ sol-gel, ແລະຝົນຮ່ວມກັນ. ອີງຕາມຂະບວນການ, ຜົງທີ່ໄດ້ຮັບຜົນສາມາດເຮັດໃຫ້ດີຫຼາຍ (ຂະຫນາດນາໂນເຖິງໄມໂຄຣນ) ຫຼື granulated. ຜູ້ຜະລິດເຊັ່ນ EpoMaterial ສະເຫນີຂະຫນາດອະນຸພາກທີ່ກໍາຫນົດເອງ: ຈາກ nanometer powders ກັບ submicron ຫຼື particles granulated, ເຖິງແມ່ນວ່າຮູບຮ່າງ spherical. ຄວາມບໍລິສຸດແມ່ນສໍາຄັນໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ; LZO ການຄ້າແມ່ນມີຢູ່ໃນຄວາມບໍລິສຸດ 99.5-99.99%.

 

ເນື່ອງຈາກວ່າ LZO ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ຜົງດິບແມ່ນງ່າຍຕໍ່ການຈັດການ. ມັນປາກົດເປັນຝຸ່ນສີຂາວທີ່ດີ (ດັ່ງທີ່ເຫັນໃນຮູບຜະລິດຕະພັນຂ້າງລຸ່ມນີ້). ຝຸ່ນຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ແຫ້ງແລະຜະນຶກເຂົ້າກັນເພື່ອປ້ອງກັນການດູດຊຶມຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນບໍ່ລະລາຍໃນນ້ໍາແລະອາຊິດ. ຄຸນສົມບັດການຈັດການເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ມັນສະດວກສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດເຊລາມິກຂັ້ນສູງແລະການເຄືອບໂດຍບໍ່ມີອັນຕະລາຍພິເສດ.

 

ຕົວຢ່າງຂອງຮູບແບບວັດສະດຸ: Lanthanum Zirconate ຄວາມບໍລິສຸດສູງຂອງ EpoMaterial (CAS 12031-48-0) ໄດ້ຖືກສະເຫນີໃຫ້ເປັນຝຸ່ນສີຂາວທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ສີດຄວາມຮ້ອນ. ມັນສາມາດຖືກດັດແປງຫຼື doped ກັບ ions ອື່ນໆເພື່ອປັບຄຸນສົມບັດ.

Lanthanum zirconate (La2Zr2O7, LZO) ແມ່ນປະເພດຂອງ zirconate ໂລກທີ່ຫາຍາກ, ແລະມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຫຼາຍຂົງເຂດເປັນ insulation ຄວາມຮ້ອນ, insulation ສຽງ, ອຸປະກອນ catalyst, ແລະວັດສະດຸ fluorescent.

ຄຸນະພາບດີ & ບໍລິການຈັດສົ່ງໄວ & ປັບແຕ່ງ

ສາຍດ່ວນ: +8613524231522(WhatsApp&Wechat)

ອີເມວ:sales@epomaterial.com

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນ Plasma Spray ແລະການເຄືອບປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນ

 

ຫນຶ່ງໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງ lanthanum zirconate ແມ່ນເປັນ topcoat ໃນການເຄືອບອຸປະສັກຄວາມຮ້ອນ (TBCs). TBCs ແມ່ນການເຄືອບເຊລາມິກຫຼາຍຊັ້ນທີ່ນໍາໃຊ້ກັບພາກສ່ວນເຄື່ອງຈັກທີ່ສໍາຄັນ (ເຊັ່ນ: ແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື turbine) ເພື່ອ insulate ເຂົາເຈົ້າຈາກຄວາມຮ້ອນທີ່ສຸດ. ລະບົບ TBC ປົກກະຕິມີເປືອກຫຸ້ມນອກໂລຫະປະສົມແລະເຄືອບຊັ້ນເທິງຂອງເຊລາມິກ, ເຊິ່ງສາມາດຖືກຝາກໄວ້ໂດຍວິທີການຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການສີດພົ່ນອາກາດ plasma (APS) ຫຼື electron-beam PVD.

 

ການນໍາຄວາມຮ້ອນແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຕໍ່າຂອງ Lanthanum zirconate ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຜູ້ສະຫມັກ TBC ທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ເມື່ອປຽບທຽບກັບການເຄືອບ YSZ ທໍາມະດາ, LZO ສາມາດທົນກັບອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນດ້ວຍການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນຫນ້ອຍລົງໃນໂລຫະ. ສໍາລັບເຫດຜົນນີ້, ການສຶກສາຈໍານວນຫຼາຍເອີ້ນວ່າ lanthanum zirconate "ອຸປະກອນການສະຫມັກທີ່ໂດດເດັ່ນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ TBC" ເນື່ອງຈາກການນໍາຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຄວາມຮ້ອນສູງ. ໃນລັກສະນະທໍາມະດາ, ການເຄືອບ lanthanum zirconate ຮັກສາອາຍແກັສຮ້ອນອອກແລະປົກປ້ອງໂຄງສ້າງທີ່ຕິດພັນເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນສະພາບທີ່ຮຸນແຮງ.

 

ຂະບວນການສີດ plasma ແມ່ນເຫມາະສົມໂດຍສະເພາະສໍາລັບ La₂Zr₂O₇. ໃນການສີດພົ່ນ plasma, ຜົງ LZO ແມ່ນໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໃນ plasma jet ແລະ propelled ໃສ່ຫນ້າດິນເພື່ອສ້າງເປັນຊັ້ນເຊລາມິກ. ວິທີການນີ້ສ້າງເປັນ lamellar, microstructure porous ທີ່ເສີມຂະຫຍາຍ insulation. ອີງຕາມວັນນະຄະດີຂອງຜະລິດຕະພັນ, ຜົງ LZO ຄວາມບໍລິສຸດສູງແມ່ນມີຈຸດປະສົງຢ່າງຊັດເຈນສໍາລັບ "ການສີດພົ່ນຄວາມຮ້ອນ plasma (ການເຄືອບປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນ)". ການເຄືອບຜົນໄດ້ຮັບສາມາດໄດ້ຮັບການປັບແຕ່ງ (ຕົວຢ່າງທີ່ມີ porosity ຄວບຄຸມຫຼື doping) ສໍາລັບເຄື່ອງຈັກສະເພາະຫຼື aerospace ຕ້ອງການ.

 

TBCs ປັບປຸງລະບົບການບິນ ແລະ ພະລັງງານແນວໃດ: ໂດຍການໃຊ້ການເຄືອບທີ່ອີງໃສ່ LZO ກັບພາກສ່ວນເຄື່ອງຈັກ, ເຄື່ອງຈັກໃນເຮືອບິນ ແລະ ກັງຫັນອາຍແກັສສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງປອດໄພໃນອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ການເຜົາໃຫມ້ແລະຜົນຜະລິດພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ໃນການປະຕິບັດ, ວິສະວະກອນໄດ້ພົບເຫັນວ່າ TBCs "ຮັກສາຄວາມອົບອຸ່ນພາຍໃນຫ້ອງເຜົາໄຫມ້" ແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນໃນຂະນະທີ່ຍັງຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດ. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ການເຄືອບ lanthanum zirconate ຊ່ວຍໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໃນບ່ອນທີ່ມັນຕ້ອງການ (ພາຍໃນຫ້ອງ) ແລະປ້ອງກັນການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນ, ດັ່ງນັ້ນເຄື່ອງຈັກໃຊ້ນໍ້າມັນຢ່າງສົມບູນ. ການປະສານສົມທົບລະຫວ່າງການສນວນກັນຄວາມຮ້ອນທີ່ດີກວ່າແລະການເຜົາໃຫມ້ທີ່ສະອາດໄດ້ເນັ້ນໃສ່ຄວາມກ່ຽວຂ້ອງຂອງ LZO ກັບພະລັງງານສະອາດ ແລະຄວາມຍືນຍົງ.

 

ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຄວາມທົນທານຂອງ LZO ຂະຫຍາຍໄລຍະການບໍາລຸງຮັກສາ. ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການ sintering ແລະການຜຸພັງຂອງມັນຫມາຍຄວາມວ່າຊັ້ນເຊລາມິກຍັງຄົງ intact ຜ່ານຮອບຄວາມຮ້ອນຫຼາຍ. ດັ່ງນັ້ນ, lanthanum zirconate TBC ທີ່ໄດ້ຮັບການອອກແບບດີສາມາດຫຼຸດລົງການປ່ອຍອາຍພິດວົງຈອນຊີວິດໂດຍລວມໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນການທົດແທນສ່ວນແລະເວລາຢຸດ. ສະຫລຸບລວມແລ້ວ, ການເຄືອບ LZO ທີ່ສີດພົ່ນ plasma ແມ່ນເປັນເທັກໂນໂລຍີທີ່ສຳຄັນສຳລັບເຄື່ອງຈັກ turbines ແລະເຄື່ອງຈັກທາງອາກາດທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງລຸ້ນຕໍ່ໄປ.

 

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາອື່ນໆ

 

ນອກເຫນືອຈາກ TBCs ທີ່ສີດ plasma, ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ lanthanum zirconate ພົບເຫັນການນໍາໃຊ້ໃນເຊລາມິກຂັ້ນສູງຕ່າງໆ:

 

●ສນວນກັນຄວາມຮ້ອນແລະສຽງ: ຕາມທີ່ສັງເກດໂດຍຜູ້ຜະລິດ, LZO ຖືກນໍາໃຊ້ໃນວັດສະດຸ insulating ທົ່ວໄປ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, porous lanthanum zirconate ceramics ສາມາດສະກັດກັ້ນການໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນໃນຂະນະທີ່ຍັງເຮັດໃຫ້ສຽງ dampening. ແຜ່ນ insulating ຫຼືເສັ້ນໄຍເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນ furnace linings ຫຼືວັດສະດຸສະຖາປັດຕະທີ່ insulation ອຸນຫະພູມສູງມີຄວາມຈໍາເປັນ.

 

● Catalysis: Lanthanum oxides ເປັນ catalysts ທີ່ຮູ້ຈັກ (ເຊັ່ນ: ໃນການຫລອມໂລຫະຫຼືການຄວບຄຸມມົນລະພິດ), ແລະໂຄງສ້າງຂອງ LZO ສາມາດເປັນເຈົ້າພາບອົງປະກອບ catalytic. ໃນການປະຕິບັດ, LZO ອາດຈະຖືກນໍາໃຊ້ເປັນການສະຫນັບສະຫນູນຫຼືອົງປະກອບໃນ catalysts ສໍາລັບປະຕິກິລິຍາຂອງອາຍແກັສ. ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງມັນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທີ່ດຶງດູດສໍາລັບຂະບວນການເຊັ່ນ: ການແປງ syngas ຫຼືການປິ່ນປົວອາຍແກັສໃນລົດຍົນ, ເຖິງແມ່ນວ່າຕົວຢ່າງສະເພາະຂອງ La₂Zr₂O₇ catalysts ຍັງເກີດຂື້ນໃນການຄົ້ນຄວ້າ.

 

● ວັດສະດຸ optical ແລະ fluorescent: ຫນ້າສົນໃຈ, lanthanum zirconate ສາມາດ doped ກັບ ion ຫາຍາກຂອງໂລກເພື່ອສ້າງ phosphor ຫຼື scintillators. ຊື່ຂອງວັດສະດຸແມ່ນປາກົດຢູ່ໃນຄໍາອະທິບາຍຂອງວັດສະດຸ fluorescent. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການ doping LZO ກັບ cerium ຫຼື europium ສາມາດໃຫ້ໄປເຊຍກັນ luminescent ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງສໍາລັບເຕັກໂນໂລຊີແສງສະຫວ່າງຫຼືການສະແດງ. ພະລັງງານ phonon ຕ່ໍາຂອງມັນ (ເນື່ອງຈາກພັນທະບັດ oxide) ສາມາດເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດໃນ optics infrared ຫຼື scintillation.

 

● Advanced Electronics: ໃນບາງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພິເສດ, ຮູບເງົາ lanthanum zirconate ໄດ້ຖືກສຶກສາເປັນ insulators ຕ່ໍາ k (ຕ່ໍາ dielectric) ຫຼືອຸປະສັກການແຜ່ກະຈາຍໃນ microelectronics. ສະຖຽນລະພາບຂອງມັນໃນບັນຍາກາດ oxidizing ແລະໃນແຮງດັນສູງ (ເນື່ອງຈາກ bandgap ສູງ) ອາດຈະສະຫນອງຜົນປະໂຫຍດຫຼາຍກວ່າ oxides ທໍາມະດາໃນສະພາບແວດລ້ອມເອເລັກໂຕຣນິກ harsh.

 

● ເຄື່ອງມືຕັດ ແລະ ຊິ້ນສ່ວນສວມໃສ່: ໃນຂະນະທີ່ມີຫນ້ອຍ, ຄວາມແຂງຂອງ LZO ແລະຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນຫມາຍຄວາມວ່າມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນການເຄືອບປ້ອງກັນແຂງໃນເຄື່ອງມື, ຄ້າຍຄືກັບວິທີການເຄືອບເຊລາມິກອື່ນໆທີ່ໃຊ້ສໍາລັບການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່.

 

ຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງ La₂Zr₂O₇ ມາຈາກມັນເປັນເຊລາມິກທີ່ປະສົມປະສານທາງເຄມີຂອງແຜ່ນດິນຫາຍາກກັບຄວາມແຂງຂອງ zirconia. ມັນເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງແນວໂນ້ມທີ່ກວ້າງຂວາງຂອງເຊລາມິກ "zirconate ໂລກທີ່ຫາຍາກ" (ເຊັ່ນ gadolinium zirconate, ytterbium zirconate, ແລະອື່ນໆ) ທີ່ຖືກອອກແບບສໍາລັບບົດບາດທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ.

TBC-2

ຜົນປະໂຫຍດດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມແລະປະສິດທິພາບ

 

Lanthanum zirconate ປະກອບສ່ວນກັບຄວາມຍືນຍົງຕົ້ນຕໍໂດຍຜ່ານປະສິດທິພາບພະລັງງານແລະອາຍຸຍືນ. ໃນຖານະເປັນ insulator ຄວາມຮ້ອນ, ມັນອະນຸຍາດໃຫ້ເຄື່ອງຈັກບັນລຸປະສິດທິພາບດຽວກັນກັບນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຫນ້ອຍ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການເຄືອບແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື turbine ກັບ LZO ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການຮົ່ວໄຫຼຂອງຄວາມຮ້ອນແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປັບປຸງປະສິດທິພາບໂດຍລວມຂອງເຄື່ອງຈັກ. ການເຜົາຜານນໍ້າມັນທີ່ຫຼຸດລົງໂດຍກົງແປວ່າການປ່ອຍອາຍພິດ CO₂ ແລະ NOₓ ຕໍ່ຫົວໜ່ວຍພະລັງງານ. ໃນການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາຫນຶ່ງ, ການນໍາໃຊ້ການເຄືອບ LZO ໃນເຄື່ອງຈັກການເຜົາໃຫມ້ພາຍໃນດ້ວຍນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຊີວະພາບໄດ້ບັນລຸປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນຂອງເບກທີ່ສູງຂຶ້ນແລະຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດຄາບອນໂມໂນໄຊຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນແນ່ນອນປະເພດຂອງຜົນປະໂຫຍດທີ່ຊອກຫາໃນການຂັບລົດໄປສູ່ລະບົບການຂົນສົ່ງທີ່ສະອາດແລະພະລັງງານ.

 

ເຊລາມິກຕົວມັນເອງແມ່ນ inert ທາງເຄມີ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າມັນບໍ່ຜະລິດຜະລິດຕະພັນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ. ບໍ່ເຫມືອນກັບ insulators ອິນຊີ, ມັນບໍ່ມີທາດປະສົມທີ່ລະເຫີຍໃນອຸນຫະພູມສູງ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມສູງຂອງມັນຍັງເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນແລະສະພາບແວດລ້ອມ (ເຊັ່ນ: ການເຜົາໃຫມ້ໄຮໂດເຈນ). ຜົນປະໂຫຍດດ້ານປະສິດທິພາບໃດໆທີ່ສະໜອງໃຫ້ໂດຍ LZO ໃນ turbines ຫຼື generator ຂະຫຍາຍຜົນປະໂຫຍດຄວາມຍືນຍົງຂອງນໍ້າມັນທີ່ສະອາດ.

 

ອາຍຸຍືນຍາວແລະການຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງເສດເຫຼືອ: ການຕໍ່ຕ້ານການເຊື່ອມໂຊມຂອງ LZO (sintering ແລະການຕໍ່ຕ້ານການຜຸພັງ) ຍັງຫມາຍຄວາມວ່າອາຍຸຍືນຍາວສໍາລັບອົງປະກອບເຄືອບ. ແຜ່ນໃບຄ້າຍຄື turbine ທີ່ມີ topcoat LZO ທົນທານສາມາດໃຫ້ບໍລິການໄດ້ດົນກວ່າບໍ່ເຄືອບ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການທົດແທນແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປະຫຍັດວັດສະດຸແລະພະລັງງານໃນໄລຍະຍາວ. ຄວາມທົນທານນີ້ແມ່ນຜົນປະໂຫຍດດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທາງອ້ອມ, ເນື່ອງຈາກວ່າການຜະລິດຫນ້ອຍແມ່ນຕ້ອງການ.

 

ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະພິຈາລະນາລັກສະນະອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກ. Lanthanum ເປັນໂລກທີ່ຫາຍາກ, ແລະເຊັ່ນດຽວກັນກັບອົງປະກອບດັ່ງກ່າວ, ການຂຸດຄົ້ນແລະການກໍາຈັດຂອງມັນເຮັດໃຫ້ເກີດຄໍາຖາມກ່ຽວກັບຄວາມຍືນຍົງ. ຖ້າ​ຫາກ​ວ່າ​ບໍ່​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ຄຸ້ມ​ຄອງ​ຢ່າງ​ຖືກ​ຕ້ອງ​, ການ​ຂຸດ​ຄົ້ນ​ທີ່​ຫາ​ຍາກ​ໃນ​ໂລກ​ສາ​ມາດ​ເຮັດ​ໃຫ້​ເກີດ​ຄວາມ​ເສຍ​ຫາຍ​ຕໍ່​ສິ່ງ​ແວດ​ລ້ອມ​. ການວິເຄາະທີ່ຜ່ານມາສັງເກດວ່າການເຄືອບ lanthanum zirconate "ປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຄວາມຍືນຍົງແລະຄວາມກັງວົນກ່ຽວກັບຄວາມເປັນພິດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ແລະການກໍາຈັດວັດຖຸທີ່ຫາຍາກ". ອັນນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບແຫຼ່ງທີ່ຮັບຜິດຊອບຂອງ La₂Zr₂O₇ ແລະຍຸດທະສາດການລີໄຊເຄີນທີ່ມີທ່າແຮງສໍາລັບການເຄືອບທີ່ໃຊ້ແລ້ວ. ບໍລິສັດຈໍານວນຫຼາຍໃນຂະແຫນງວັດສະດຸທີ່ກ້າວຫນ້າ (ລວມທັງຜູ້ສະຫນອງ epomaterial) ເອົາໃຈໃສ່ກັບເລື່ອງນີ້ແລະເນັ້ນຫນັກໃສ່ຄວາມບໍລິສຸດແລະການຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງເສດເຫຼືອໃນການຜະລິດ.

 

ສະຫລຸບລວມແລ້ວ, ຜົນກະທົບດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມສຸດທິຂອງການນໍາໃຊ້ lanthanum zirconate ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໃນທາງບວກເມື່ອປະສິດທິພາບແລະຜົນປະໂຫຍດຂອງຊີວິດຂອງມັນໄດ້ຖືກຮັບຮູ້. ໂດຍການເຮັດໃຫ້ການເຜົາໃຫມ້ສະອາດແລະອຸປະກອນທີ່ທົນທານກວ່າ, ເຊລາມິກທີ່ອີງໃສ່ LZO ສາມາດຊ່ວຍໃຫ້ອຸດສາຫະກໍາບັນລຸເປົ້າຫມາຍພະລັງງານສີຂຽວ. ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮັບຜິດຊອບຂອງວົງຈອນຊີວິດຂອງວັດສະດຸແມ່ນການພິຈາລະນາຂະຫນານທີ່ສໍາຄັນ.

 

ການຄາດຄະເນແລະແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດ

 

ເບິ່ງໄປຂ້າງຫນ້າ, lanthanum zirconate ຄາດວ່າຈະເຕີບໃຫຍ່ໃນຄວາມສໍາຄັນຍ້ອນວ່າການຜະລິດທີ່ທັນສະໄຫມແລະເຕັກໂນໂລຢີທີ່ສະອາດຍັງສືບຕໍ່ພັດທະນາ:

 

● ກັງຫັນລຸ້ນຕໍ່ໄປ:ຍ້ອນວ່າເຮືອບິນແລະເຄື່ອງຈັກພະລັງງານຊຸກຍູ້ໃຫ້ມີອຸນຫະພູມປະຕິບັດການທີ່ສູງຂຶ້ນ (ສໍາລັບປະສິດທິພາບຫຼືການປັບຕົວເຂົ້າກັບນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟທາງເລືອກ), ວັດສະດຸ TBC ເຊັ່ນ LZO ຈະມີຄວາມສໍາຄັນ. ມີການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງກ່ຽວກັບການເຄືອບຫຼາຍຊັ້ນທີ່ຊັ້ນຂອງ lanthanum zirconate ຫຼື doped LZO ນັ່ງຢູ່ເຫນືອຊັ້ນ YSZ ແບບດັ້ງເດີມ, ສົມທົບຄຸນສົມບັດທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງແຕ່ລະຄົນ.

 

● ຍານອາວະກາດ ແລະການປ້ອງກັນ:ຄວາມຕ້ານທານລັງສີຂອງວັດສະດຸ (ສັງເກດເຫັນໃນບາງການສຶກສາ) ສາມາດເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມດຶງດູດສໍາລັບການນໍາໃຊ້ປ້ອງກັນອະວະກາດຫຼືນິວເຄລຍ. ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງມັນພາຍໃຕ້ການ irradiation particle ແມ່ນພື້ນທີ່ຂອງການສືບສວນຢ່າງຫ້າວຫັນ.

 

● ອຸປະກອນແປງພະລັງງານ:ໃນຂະນະທີ່ LZO ບໍ່ແມ່ນ electrolyte ແບບດັ້ງເດີມ, ບາງການຄົ້ນຄວ້າຂຸດຄົ້ນວັດສະດຸທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ lanthanum ໃນຈຸລັງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟແຂງ-oxide ແລະຈຸລັງ electrolysis. (ເລື້ອຍໆ, La₂Zr₂O₇ປະກອບຂຶ້ນໂດຍບໍ່ໄດ້ຕັ້ງໃຈໃນການໂຕ້ຕອບຂອງ lanthanum cobaltite electrodes ແລະ YSZ electrolytes.) ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບສະພາບແວດລ້ອມໄຟຟ້າເຄມີທີ່ຮຸນແຮງ, ເຊິ່ງອາດຈະສ້າງແຮງບັນດານໃຈໃນການອອກແບບໃຫມ່ສໍາລັບເຄື່ອງປະຕິກອນ thermochemical ຫຼືເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ.

 

● ການປັບແຕ່ງວັດສະດຸ:ຄວາມຕ້ອງການຂອງຕະຫຼາດສໍາລັບເຄື່ອງປັ້ນດິນເຜົາພິເສດແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ. ຜູ້ສະຫນອງໃນປັດຈຸບັນສະເຫນີບໍ່ພຽງແຕ່ LZO ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງເທົ່ານັ້ນແຕ່ຍັງມີຕົວແປຂອງ ion-doped (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ເພີ່ມ samarium, gadolinium, ແລະອື່ນໆ. ເພື່ອປັບປ່ຽນເສັ້ນດ່າງຜລຶກ). EpoMaterial ກ່າວເຖິງຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດ "ion doping ແລະການດັດແປງ" ຂອງ lanthanum zirconate. ການ doping ດັ່ງກ່າວສາມາດປັບຄຸນສົມບັດເຊັ່ນ: ການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຫຼື conductivity, ອະນຸຍາດໃຫ້ວິສະວະກອນປັບ ceramic ສໍາລັບຂໍ້ຈໍາກັດດ້ານວິສະວະກໍາສະເພາະ.

 

● ແນວໂນ້ມທົ່ວໂລກ:ດ້ວຍການເນັ້ນຫນັກໃສ່ຄວາມຍືນຍົງຂອງໂລກແລະເຕັກໂນໂລຢີທີ່ກ້າວຫນ້າ, ວັດສະດຸເຊັ່ນ lanthanum zirconate ຈະດຶງດູດຄວາມສົນໃຈ. ບົດບາດຂອງມັນໃນການເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຈັກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງເຊື່ອມໂຍງກັບມາດຕະຖານເສດຖະກິດນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟແລະກົດລະບຽບພະລັງງານສະອາດ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ການພັດທະນາການພິມ 3D ແລະການປຸງແຕ່ງເຊລາມິກອາດຈະເຮັດໃຫ້ມັນງ່າຍຕໍ່ການຮູບຮ່າງຂອງອົງປະກອບຂອງ LZO ຫຼືການເຄືອບດ້ວຍວິທີໃຫມ່.

 

ໂດຍເນື້ອແທ້ແລ້ວ, lanthanum zirconate ເປັນຕົວຢ່າງວິທີການເຄມີ ceramic ແບບດັ້ງເດີມຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການໃນສະຕະວັດທີ 21. ການປະສົມປະສານຂອງຄວາມຄ່ອງແຄ້ວຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກແລະຄວາມທົນທານຂອງເຊລາມິກແມ່ນສອດຄ່ອງມັນກັບຂົງເຂດທີ່ສໍາຄັນ: ການບິນແບບຍືນຍົງ, ການຜະລິດພະລັງງານ, ແລະອື່ນໆ. ໃນຂະນະທີ່ການຄົ້ນຄວ້າຍັງສືບຕໍ່ (ເບິ່ງການທົບທວນຄືນທີ່ຜ່ານມາກ່ຽວກັບ TBCs ທີ່ອີງໃສ່ LZO), ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ຈະປາກົດຂື້ນ, ເພີ່ມຄວາມສໍາຄັນຂອງມັນໃນພູມສັນຖານວັດສະດຸທີ່ກ້າວຫນ້າ.

 

Lanthanum zirconate (La₂Zr₂O₇) ເປັນເຊລາມິກທີ່ມີປະສິດຕິພາບສູງທີ່ນໍາເອົາທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງເຄມີສາດອົກຊີທີ່ຫາຍາກຂອງໂລກແລະການສນວນກັນຄວາມຮ້ອນທີ່ກ້າວຫນ້າ. ດ້ວຍການນໍາຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມສູງ, ແລະໂຄງສ້າງ pyrochlore ທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ມັນເຫມາະສົມໂດຍສະເພາະສໍາລັບການເຄືອບປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນທີ່ສີດພົ່ນ plasma ແລະການນໍາໃຊ້ insulation ອື່ນໆ. ການນໍາໃຊ້ຂອງມັນຢູ່ໃນ Aerospace TBCs ແລະລະບົບພະລັງງານສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບແລະຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດ, ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນເປົ້າຫມາຍຄວາມຍືນຍົງ. ຜູ້ຜະລິດເຊັ່ນ EpoMaterial ສະເຫນີຜົງ LZO ຄວາມບໍລິສຸດສູງໂດຍສະເພາະສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ທັນສະໃໝເຫຼົ່ານີ້. ໃນຂະນະທີ່ອຸດສາຫະກໍາທົ່ວໂລກຊຸກຍູ້ໄປສູ່ພະລັງງານທີ່ສະອາດແລະວັດສະດຸທີ່ສະຫລາດກວ່າ, lanthanum zirconate ໂດດເດັ່ນເປັນເຊລາມິກທີ່ສໍາຄັນທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີ - ອັນທີ່ສາມາດຊ່ວຍຮັກສາເຄື່ອງຈັກເຢັນ, ໂຄງສ້າງທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແລະລະບົບສີຂຽວ.

Lanthanum Zirconate SEM

ເວລາປະກາດ: 11-06-2025