פאָרשונג און אַפּליקאַציע פון ינאָוואַטיווע זירקאָניאַ זאַמד פּראָדוקטן
ווען עס קומט צו אינדוסטריעלע מאַטעריאַלן, קען אַ סך לייענער געפֿינען די טעמע נודנע, אָבער עס זענען טאַקע גאַנץ אַ פּאָר קאָמפּליצירטע זאַכן דערצו.זירקאָניאַ, למשל. אין דער פארגאנגענהייט, האבן מענטשן אפשר נאר באטראכט אז עס זאל גענוצט ווערן פאר זאכן ווי קעראמישע מעסערס און קינסטלעכע פראטעזן, עפעס הארט און גלאנציג. אבער פאר די פון אונז וואס זענען פארמישט אין מאטעריאלן פארשונג און אנטוויקלונג און אינדוסטריעלע אנווענדונגען, איז עס א אוצר. די אינאוואטיווע זירקאניע זאמד פראדוקטן וואס זענען ארויסגעקומען אין די לעצטע יארן, ספעציעל, האבן באמת געלייזט באדייטנדע פראבלעמען און פאָרשלאָגן בליצנדיקע אנווענדונג אויסזיכטן.
איך געדענק ווי איך בין געווען אויף אן אינדוסטריע אויסשטעלונג צוויי יאר צוריק און זיך געשמועסט מיט א וועטעראן אינזשעניר וואס האט געארבעט אין רעפראַקטאָרי מאַטעריאַלן פאר יארצענדלינג. ער האט זיך געגעבן א פּאַטש אויפן דיך און געזאגט, "היי, ברודער, דו פארשטייסט נישט! די שמעלץ אינדוסטריע שטעלט יעצט גאָר הויכע פארלאנגען אויף מאַטעריאַלן! טעמפּעראַטורן ווערן העכער און העכער, און די סביבה ווערט אלץ שטרענגער. טראדיציאנעלע מאַטעריאַלן קענען עס נישט אויסהאלטן. נעמט למשל צירקאָניאַ. יעדער ווייסט אז עס איז גוט - הויך-טעמפּעראַטור קעגנשטעליק און כעמיש סטאַביל. אבער צירקאָניאַ זאַמד פּראָדוצירט מיט טראדיציאנעלע פּראָצעסן פעלט אדער ריינקייט, שלעכטע פּאַרטיקל איינהייטלעכקייט, אדער אומסטאביליטעט. עס איז אויך גאָר טייער, וואָס מאַכט עס אַ ווייטיק צו נוצן. אָפט איז עס ווי 'דער ווילן איז דאָ, די מעגלעכקייט איז נישט דאָ.'"
ער האָט געטראָפן דעם נאָגל אויפן קאָפּ. דאָס איז פּונקט די אָריגינעלע כוונה פֿון אונדזער אינאָוואַטיווער זירקאָניאַ זאַמד פֿאָרשונג און אַנטוויקלונג — איז עס נישט צו איבערקומען די אַלטע שוועריקייטן?
נו, וואו פּונקט ליגט די כידעש? לאָמיר איך דערקלערן.
ערשטנס, מוז דער "קערן" זיך ענדערן. פריערדיגע צירקאָניאַ האט געהאט א פראבלעם: איר קריסטאַל סטרוקטור איז געווען נישט סטאַביל. ווען די טעמפּעראַטור האט זיך געטוישט, האט עס געקענט "קעמפֿן" אינעווייניק, שאַפנדיק מיקראָקרעקס. מיט דער צייט, האט זיך די פאָרשטעלונג פארערגערט. אונדזער נייער צוגאַנג נעמט אַרײַן גרויסע איבערהאָלונגען אין פאָרמולאַציע און פּראַסעסינג. דורך אײַנפֿירן מער אַוואַנסירטע סטאַביליזאַטאָרן, ווי איטריום, קאָמבינירט מיט אולטראַ-הויך-טעמפּעראַטור סינטערינג און מער סאָפיסטיקירטע צעקוועטשן און קלאַסיפֿיקאַציע טעקניקס, האָבן מיר דערגרייכט דעם באַמערקעוודיקן פּראָדוקט: "טיילווײַז סטאַביליזירטע צירקאָניאַ." מיט אַנדערע ווערטער, איז עס ווי בויען אַ "שטאָל סקעלעט" אין די צירקאָניאַ פּאַרטיקלען, וואָס זאָרגט אַז זיי זענען האַרט ווען נויטיק און דאַקטיל ווען נויטיק, נישט ווי די שוואַכע, לייכט באַשעדיגטע מאַטעריאַלן פון דער פֿאַרגאַנגענהייט. דערצו, וואַקסט די ריינקייט קעסיידער, מיט די פֿאַרפּעסטיקונג לעוועלס געהאַלטן אויף אַן עקסטרעם נידעריקן לעוועל.
צווייטנס, מוז מען אויך באַצאָלן אויפמערקזאַמקייט צום אויסזען און פֿאָרעם. אינאָוואַטיווע זירקאָניאַ זאַמדן לייגן באַזונדערן טראָפּ אויף אויסזען—נישט נאָר פֿאַר שיינקייט־קאָנקורסן, נאָר אין טערמינען פֿון פּאַרטיקל־מאָרפֿאָלאָגיע און גרייס־פֿאַרטיילונג. די פֿריִער ווינקלדיקע, נישט־גלייכמעסיקע גרייס, "גראָבע" פּאַרטיקלען זענען געווען אַ קאַטאַסטראָפֿע פֿאַר פּרעציזיע־אַפּליקאַציעס. איצט, דורך סאָפיסטיקירטע פּראָצעסן ווי לופֿט־דזשעט־פֿרעזן און צענטריפוגאַלע קלאַסיפֿיקאַציע, קענען מיר פּראָדוצירן כּמעט קײַלעכדיקע זירקאָניאַ־מיקראָפּודערס מיט גאָר גלייכמעסיקע פּאַרטיקל־גרייסן. נעמט אַ האַנטפֿול און עס פֿילט זיך ווי די פֿײַנסטע מעל, אָבער זײַן כאַרטקייט איז גאָר הויך. די גלייכמעסיקייט אָפֿערט ריזיקע בענעפֿיטן: צי געניצט ווי אַ קאָוטינג צי אַן אַברייסיוו, די רעזולטאַטן זענען סטאַביל און גלייכמעסיק, אָן נישט־גלייכמעסיקע אַפּליקאַציע.
רעדן גרויס איז אומניצלעך; אנטוויקלונג מוז ווערן גענוצט אין פראקטישן באנוץ. די אינאָוואַטיוועזירקאָניאַ זאַמדזענען איצט העכסט געזוכט אין פארשידענע הויך-ענד פעלדער.
ערשטנס און וויכטיגסטנס, איז פּרעציזיע גיסן קריטיש, ספּעציעל פֿאַר דין-וואַנטיקע, קאָמפּלעקסע סופּעראַלוי טיילן ווי עראָפּלאַן מאָטאָר בליידז און גאַז טורבינע בליידז. גיסן טעמפּעראַטורן דערגרייכן איבער 1,000 גראַד צעלזיוס, וואָס שטעלט גאָר הויכע פאָדערונגען אויף די פורעם שאָל מאַטעריאַל. טאָפּקאָוץ געמאַכט מיט דעם נייעם זירקאָניאַ זאַמד פאָרשלאָגן ויסגעצייכנטע פעסטקייט און אַ פּאַסיק טערמישע יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט. דאָס פֿאַרבעסערט באַדייטנד די ייבערפלאַך ענדיקן פון גיסן, מאַכנדיג חסרונות ווי זאַמד פּיק-אַפּ און בעררס כּמעט ומזעיק, באַדייטנד רידוסינג די קאָסטן פון סאַבסאַקוואַנט פינישינג. יקספּיריאַנסט בעלי מלאכות זאָגן, "ניצנדיק דעם נייעם זאַמד, איז די אַרבעט באמת סטאַנינג!"
אן אנדער אַפּליקאַציע איז הויך-ענדשלייפן און פאלירןאונדזער מאָביל טעלעפאָן גלאָז, קאַמעראַ לינז, און פֿאַרשידענע האַלב-קאָנדוקטאָר וועיפערס דאַרפֿן גאָר גלאַטע ייבערפֿלאַכן; אפילו דער קלענסטער קראַץ וועט רעזולטירן אין קראַצן. נייַ צירקאָניום אָקסייד מיקראָפּודער, מיט זיין הויך כאַרדנאַס, מונדיר פּאַרטיקל גרייס, און ויסגעצייכנט כעמישע און מעכאַנישע אייגנשאַפֿטן, איז אַ העכסט עפעקטיוו פּאָלירינג פליסיק. די באַזייַטיקונג קורס איז פּינקטלעך קאַנטראָולד, און קראַצן קעגנשטעל איז מינימאַל, דערגרייכט אַ באמת גלאַט ייבערפלאַך אין די נאַנאָסקאַלע אָדער אפילו אַטאָם מדרגה. פשוט געזאגט, דיין טעלעפאָן פאַרשטעלן פילט זיך אַזוי גלאַט דאַנק צו דעם.
עס זענען אויך דא טערמישע באַריער קאָוטינגז. ווי קענען לופטפארט מאטארן און גאז טורבינען אויסהאלטן אזעלכע שווערע טעמפּעראַטורן? שליסל קאָמפּאָנענטן ווערן באַשפּריצט מיט אַ "טערמישע איזאָלאַציע דזשאַקעט." איינער פון די הויפּט מאַטעריאַלן געניצט אין דעם דזשאַקעט איז צירקאָניום אָקסייד-באַזירט קעראַמיק. ינאָוואַטיוו צירקאָניום אָקסייד זאַמד, מיט זיין ויסגעצייכנט הויך-טעמפּעראַטור קעגנשטעל און פאַזע פעסטקייט, איז די קערן רוי מאַטעריאַל פֿאַר צוגרייטן די שפּיץ-מדרגה קאָוטינג פּודערס, וואָס זענען גלייַך פֿאַרבונדן מיט מאָטאָר עפעקטיווקייַט און לעבן.
דערצו קען מען עס געפינען אין סטרוקטורעלע קעראַמיק פֿאַר שווערע סביבות, אַוואַנסירטע רעפראַקטאָריעס, און אפילו מעדיצינישע ביאָמאַטעריאַלן. אירע אַפּליקאַציעס וואַקסן.
אין דער צוקונפט, גלויב איך אז דער וועג פאר אינאָוואַטיוון זירקאָניאַ זאַמד וועט זיין נאָך ברייטער. מיט די שנעלע פֿאָרשריטן אין אינדוסטריעס ווי פאָטאָוואָלטאַיקס, האַלב-קאָנדוקטאָר טשיפּס, און אַעראָספּייס, וועלן די פאָרשטעלונג רעקווייערמענץ פֿאַר מאַטעריאַלן נאָר ווערן מער און מער פֿאָדערנדיק. זירקאָניאַ זאַמד פּראָדוקטן מיט ריינערע, פֿײַנערע, מער איינהייטלעכע אייגנשאַפֿטן, און מער קאָנטראָלירבאַרע פאָרשטעלונג וועלן אַוודאי ווערן אַנטוויקלט. אפשר איין טאָג וועט עס שײַנען אין געביטן וואָס מיר קענען זיך ניט פֿאָרשטעלן איצט.
אַלזאָ, אונטערשאַצט נישט די קליינע זאַמד קערלעך. זיי האַלטן אין זיך ריזיקע חכמה און קענען שטאַרקן גרויסע אינדוסטריעס. דער ווערט פון כידעש ליגט אין ארויסלאָזן דעם פולן פּאָטענציאַל פון אַ מאַטעריאַל צו באַפרידיקן די שטרענגע פאָדערונגען פון אונדזער צייט.