مواد سرامیکی برای سختی و ثبات دمای بالا شناخته می شوند اما اغلب از شکننده بودن رنج می برند. بهبود سختی آنها برای گسترش برنامه های خود در صنایع مانند هوافضا، الکترونیک و دستگاه های زیست پزشکی ضروری است. چندین روش عملی می تواند برای افزایش سخت بودن سرامیک به طور موثر استفاده شود.

ترکیب مواد اصلاح

تنظیم ترکیب مواد سرامیک می تواند به طور قابل توجهی سختی خود را بهبود بخشد.درک کردن مراحل ثانویه یا dopants می تواند به کاهش شکاف ها و جذب انرژی در طول شکستگی کمک کند.به عنوان مثال، اضافه کردن zirconia به alumina باعث ایجاد سخت شدن تحول می شود، که مقاومت به گسترش کرک را افزایش می دهد.

کنترل ساختاری Microstructural Control

کنترل ساختار میکرو سرامیک یک روش کلیدی برای تقویت سخت است. تکنیک هایی مانند اصلاح اندازه دانه و ایجاد یک منافذ کنترل شده می تواند بر مسیرهای کرک و جذب انرژی تاثیر بگذارد. سرامیک های دانه دار زیبا تمایل به سخت تر شدن بیشتری دارند زیرا به دلیل افزایش محدوده دانه ای که مانع رشد ترک می شود.

تکنیک های پردازش

روش های پردازش پیشرفته می توانند سرامیک را با سختی بهبود بخشد. Hot ایزواستاتیک فشار (HIP) و تحریک گناه پلاسما (SPS) تکنیک هایی هستند که سرامیک را در حالی که حفظ یک ساختار ریز خوب است، این روش ها باعث کاهش نقص ها و منافذ، منجر به افزایش خواص مکانیکی.

درمان های سطحی

  • شوک لیزر
  • #Siting
  • پوشش برنامه

درمان های سطحی همچنین می توانند با ایجاد فشارهای فشرده سازی یا ایجاد لایه های سطح سخت، سختی را بهبود بخشد.این روش ها به جلوگیری از شروع ترک و رشد آهسته کرک تحت استرس کمک می کنند.