中国粉体网讯 就在前几天,小米公司高调喊着“陶瓷净须,时刻予你体面高光”的口号,推出了一款S700剃须刀,这款剃须刀表面看起来是一个剃须刀,其实它——确实只是一个剃须刀。不过它不是一款普通的剃须刀,这款产品的特殊之处在于其采用陶瓷刀片,其材质为氧化锆。
(图片来源于网络)
这是继手机陶瓷机身之后,小米“又双叒叕”向陶瓷下手,将氧化锆陶瓷融入到剃须刀之中。此产品一经问世,很多人调侃这又是小米的一次“黑科技”操作。只是不知道这次雷军有没有对着广大顾客喊出他那句广为人知的“名言”:
ARE YOU OK?
(图片来源于网络)
下面我们根据其几个卖点简单了解一下氧化锆陶瓷的特性。
卖点一、耐磨性高
众所周知,氧化锆陶瓷耐磨性高,是一种应用广泛的耐磨材料,被广泛应用于耐磨涂层以及研磨介质,在同等应用环境下,氧化锆陶瓷的耐磨性比氧化铝陶瓷更高,考虑到成本的因素,应用普及性上不如氧化铝陶瓷。
作为此次小米剃须刀的一大卖点,耐磨性高意味着其使用寿命长,据官方宣称可运转240小时。有人以每天用1分钟计算,其可以使用38年以上。以每天2分钟计算的话可以使用19年。
38年以上!意味着雷军现在用一款的话,估计二十年以后,雷军可以将其传给自己的孙子再用二十年,成为真正的“祖传宝刀”。就算使用19年,倒也可以和雷总一起退休了。
另外,虽然耐磨性很高,寿命也够长,就是不知道其宣称能“瞬间爆发式”启动的小马达OK不OK。
卖点二、硬度高
氧化锆陶瓷的硬度和其耐磨性一样出众,这是众多功能陶瓷的特性。氧化锆陶瓷的莫氏硬度在8.5左右,非常接近蓝宝石9的莫氏硬度,而聚碳酸酯的莫氏硬度只有3.0,钢化玻璃的莫氏硬度为5.5,镁铝合金的莫氏硬度为6.0。
卖点三、锋利性高
现在陶瓷刀具已经走进了千家万户的厨房之中,而现代厨房用陶瓷刀具大多采用高纯超细氧化锆为原料,经喷雾造粒、等静压成形、精密加工等多种工序制造而成,锋利无比,吹毛断发。
卖点四、耐腐蚀
氧化锆陶瓷在氧化或是还原气氛中,性能都比较稳定,同时它还耐酸碱,在蒸汽环境中也有一定的抗腐蚀能力。整体来说,氧化锆陶瓷的化学稳定性还是非常高的。
氧化锆陶瓷的增韧方法
在氧化锆陶瓷的诸多卖点宣传中,没有提及它的韧性,我们都知道,脆性大是陶瓷的通病。考虑到安全性,想必是对其进行了一定的增韧处理,这是非常重要的。否则,薄薄的陶瓷刀片一旦遇上“硬茬子”,后果不堪设想。
那么,对于氧化锆陶瓷,有哪些增韧方法呢?
氧化锆陶瓷材料实现增韧的基础是发生t→m相变,主要机制为:相变增韧、微裂纹增韧和残余应力增韧。
1、相变增韧
亚稳定四方相t-ZrO2在裂纹尖端应力场的作用下发生一相变,形成单斜相,产生体积膨胀,从而对裂纹形成压应力,阻碍裂纹扩展,起到增韧的作用。这就是著名的Garvie应力诱导相变增韧机理。另外,相变增韧也是可以应用于功能陶瓷的。如:铁电/压电性畴转变增韧机制,在压电陶瓷材料中,利用使产生裂纹的外应力转变为电能,从而达到增韧的目的。
2、微裂纹增韧
t→m相变伴随体积膨胀,使得相变区域形成很多微裂纹。当主裂纹在扩展过程中遇到微裂纹,主裂纹的扩展路径将改变方向或分叉。此外,主裂纹尖端除由于应力集中而诱发相变,产生微裂纹,起到分散主裂纹尖端能量的作用,从而提高材料的断裂韧性。当微裂纹相互独立时,微裂纹密度越高,增韧效果越好。
3、残余应力增韧
陶瓷材料可以通过引入残余压应力达到增强韧化的目的。控制含弥散四方相的 ZrO2颗粒的陶瓷在表层发生四方相向单斜相的相变,引起表面体积膨胀而获得表面残余压应力。由于陶瓷断裂往往起始于表面裂纹,表面残余压应力有利于阻止表面裂纹的扩展,从而起到增强增韧的效果。尺寸较小的t相粒子相变时,总膨胀应变小,应变能也小,不足以使基体产生微裂纹,那么这些应变能就以残余应力的形式储存下来。当主裂纹扩展进入残余应力区时,残余应力释放,阻碍主裂纹的进一步扩展,这种韧化机制被称为残余应力增韧机制。
(中国粉体网编辑整理/山川)
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