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氧化鋯陶瓷晶體結構和相變特性

純氧化鋯陶瓷有二種同素異形體結構,一般在常壓下Zr02有二種晶體結構:在室溫時為單斜晶(monoclinic)相,1170℃時由單斜晶相變化成正力晶(十etraqonal)相,

  氧化鋯陶瓷晶體結構和相變特性

  純氧化鋯陶瓷有二種同素異形體結構,一般在常壓下Zr02有二種晶體結構:在室溫時為單斜晶(monoclinic)相,1170℃時由單斜晶相變化成正力晶(十etraqonal)相,於2370℃由正方晶相變成立方晶(cubic)相,而立方晶相在2680℃溶解成液相。高溫立方晶相(c—zr02)呈caF2結構,其中z一-離子位于立方心部o2。離子位于角上8個陽離子與鉆離子之間的距離相等,Zr的配位數是8,形成Zr-0四而體。

氧化鋯陶瓷
 

  在不同溫度下,Zr02有三個同質異構體(polymorph)存在,即立方相(cubic),四方相(tatragonal),單斜相(monoclinic)。它們的化學組成基本相同,存在的相結構與溫度、壓力有關,在常壓線三種形態之間的關系可表小為:

氧化鋯陶瓷

  三種晶型的密度分別是:m相5.65g/cm3,什日6lOg/cm3,c相620g/cm3。整個相叟過程是可逆的,即是升溫和冷卻速度很快,也無法阻止。純ZrO,燒結冷卻時發生t—m相變為無擴散相變,具有典型的馬氏體相變特征,并伴隨產生約5%的體積膨脹和相當大的剪切應變約5%-7%;相反在加熱時,由m—t相變,體積收縮。純ZrO鼎制品在加熱、冷卻過程巾要發生品掣轉變,引起體積效應(熱縮、冷脹),易使制品開裂,其力學性贗和抗熱震能力都很差,小能作為結構才料,所以要采取穩定晶型的措施。


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本文“氧化鋯陶瓷晶體結構和相變特性”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2022-12-17 09:53:50
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