Цирконијум цигле за ватросталне материјале специјалног квалитета
Коришћењем индустријског цирконија и алуминијум оксида као сировина, ултра финог млевења, строге контроле величине честица и конвенционалних процеса, може се произвести композитна керамика од цирконијум алуминијум-оксида високе-и високе жилавости. Ова цирконијум цигла је ватростални материјал специјалног квалитета.
Резултати истраживања показују да додавање глинице у цирконијум матрицу може ефикасно инхибирати раст зрна цирконијума, што је корисно за постојање метастабилних тетрагоналних зрнаца цирконијума, чиме се побољшава чврстоћа и жилавост материјала на лом. Када је масени удео глинице 20%, чврстоћа на савијање композитне керамике достиже 676,7МПа, а жилавост лома достиже 10МПа/м². Комбинација каљења фазном трансформацијом и каљења дисперзијом честица побољшава механичка својства композитних керамичких материјала.
Припрема микро праха глинице методом термичке декомпозиције, припрема ултрафиног праха цирконијума хемијском копреципитацијом и припрема композитне керамике цирконијум/гљиница кроз одговарајуће процесе. Верује се да додавање глинице може инхибирати раст зрна цирконијума и побољшати снагу и жилавост матрице. Када масени удео глинице достигне 30%, чврстоћа на савијање јучерашње фазе керамике печене на 1600 степени је 968МПа, а жилавост лома је 13,7МПа/цм².
Додавање цирконија ватросталним материјалима од корунда за производњу композитних материјала од жада цирконијума је пример примене теорија фазне трансформације ојачања, каљења и микропукотина у ватросталним материјалима. Током процеса хлађења узорка корунд цирконијума, цирконијум пролази кроз фазни прелаз, формирајући одређени број микропукотина унутар материјала, што је корисно за побољшање механичке чврстоће и жилавости материјала. Када је количина додатог цирконија мала, број микропукотина у материјалу није значајан, што има мали утицај на чврстоћу корундских ватросталних материјала; Када је спољна количина превисока (као што је достизање масеног удела од 9% или више), због великог броја микропукотина у материјалу, чврстоћа материјала на савијање се смањује.
Користећи корунд, синтетички мулит и моноклински цирконијум као сировине, смеша се формира изостатичким пресовањем и пече на 1650-1700 степени. Закон температурне варијације савојне чврстоће узорка је да чврстоћа прво расте са температуром до прелазне температуре, а затим опада са повећањем температуре. Ово је због неусклађености термичке експанзије између различитих кристалних фаза и локалног премошћавања микропукотина. Прелазна температура је између 800-900 степени, а због мартензитне трансформације цирконија, постоји карактеристика "долине" на 1000-1200 степени, са дном долине на 1100 степени.
