Материаловедение в машиностроении

Керамика на основе оксида циркония. В полностью стабилизированном оксиде циркония (FSZ – fully stabilized zirconia) высокотемпературная кубическая структура сохраняется даже после охлаждения за счет добавления других оксидов в кристаллическую структуру. Увеличение объема, нежелательное для технических применений, в FSZ не происходит. Частично стабилизированный оксид циркония (PSZ - partially stabilized zirconia) представляет большое технические значение, поскольку он обладает повышенной прочностью и вязкостью, которые можно получить, управляя технологическим процессом обжига. В качестве стабилизаторов оксида циркония применяют другие оксиды: оксиды магния, кальция, иттрия, редкоземельных металлов. На рисунке 12.5 представлена микроструктура спеченного частично стабилизированного циркония (PSZ), который применяется в аккумуляторах, металлургической промышленности. Рис.12.5- Микроструктура частично стабилизированного циркония (PSZ) Однако наиболее значимым для машиностроение является его применение в качестве теплозащитного покрытия, которое наносится на различные детали (кожухи, форсунки камер сгорания, сопловые и рабочие охлаждаемые лопатки газотурбинных двигателей (ГТД), работающие длительно при высоких температурах (рисунок 12.6). На рисунке 12.7 показана схема теплозащитного покрытия на детали, нуждающейся в снижении температуры на поверхности. 309