Hoe kunnen we de inherente brosheid van metallisatie in aluminiumoxidematerialen overwinnen met behulp van versterkings- en hardingsmethoden?

Dispersieharding is een van de eenvoudigste en meest gebruikte strategieën, voornamelijk onderverdeeld in versterking van stijve deeltjes en versterking van ductiele deeltjes. Het toevoegen van niet-metaalhoudende poeders zoals TiC en SiC met hoge elasticiteitsmodulus aan de matrix kan de breuktaaiheid bij hoge- temperaturen van composietkeramiek aanzienlijk verbeteren; terwijl het introduceren van metaaldeeltjes zoals Cr en Ni energie kan dissiperen via mechanismen zoals plastische vervorming, scheuroverbrugging en doorbuiging, waardoor de buigsterkte van het materiaal wordt verbeterd. Deze optimalisatie van de microstructuur heeft een directe leidende betekenis voor het verbeteren van de mechanische betrouwbaarheid van gemetalliseerde keramische relaisbehuizingen op hoge temperatuur.

Gelaagde verharding is geïnspireerd op de microstructuur van schelpen in de natuur. Door meerdere materiaallagen met verschillende elastische moduli en lineaire uitzettingscoëfficiënten binnen de keramische matrix te construeren, kunnen intern talloze zwakke grensvlakken loodrecht op spanning worden gevormd. Bij blootstelling aan externe belastingen gaat de voortplanting van scheuren tussen deze zwakke grensvlakken gepaard met herhaalde overbrugging en doorbuiging, waardoor de gevoeligheid van het materiaal voor defecten aanzienlijk toeneemt. Dit principe is ook van toepassing op het ontwerpen van complexe keramische relais-omhulsels van aluminiumoxide voor elektrische auto's om bestand te zijn tegen de complexe trillingen en schokken tijdens het gebruik van het voertuig.

Zelfverhardende technologie maakt gebruik van in-situ composietprocessen om staaf-vormige of naald-vormige korrels met grote aspectverhoudingen binnen de matrix te laten groeien. Deze methode elimineert effectief de fysisch-chemische onverenigbaarheid tussen de matrixfase en de versterkende fase, waardoor thermodynamische stabiliteit wordt gegarandeerd. Voor structurele componenten die extreme prestaties vereisen, zoals de keramische EV-behuizing van aluminiumoxide, zorgt de zelfhardende technologie ervoor dat het materiaal onder extreme omstandigheden een uitstekende algehele sterkte en scheurweerstand behoudt.

Bij het harden van microscheuren wordt gebruik gemaakt van mismatch bij thermische uitzetting of fasetransformatie om microscheuren te veroorzaken, waarbij energie aan de scheurpunt wordt verspreid en geabsorbeerd. In het ZrO2-geharde Al2O3-systeem wordt, als gevolg van het verschil in uitzettingscoëfficiënten tussen de deeltjes en de matrix, het scheurvoortplantingspad gedwongen langer te worden, waardoor de breukweerstand aanzienlijk toeneemt. Dit mechanisme is de sleutel tot de fabricage van hoogwaardige EV-aluminiumoxide keramische relaisbehuizingen, waardoor plotselinge brosse breuken onder hoge druk effectief worden voorkomen.

Van alle verstevigingsmethoden is het verstevigen van de vezels het meest effectief. Extern toegevoegde of in-situ gegroeide snorharen delen niet alleen de externe belasting, maar dissiperen ook een grote hoeveelheid externe energie door scheuroverbrugging, afbuiging en uittrekeffecten-. Dit structurele ontwerp met hoge{4}}sterkte voldoet perfect aan de strenge eisen van de EV-relais aluminiumoxide keramische behuizing hoogspanning DC keramische contactor om boogerosie en mechanische vermoeidheid te weerstaan.