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氧化鋯添加量對復合體基體的力學性能有顯著影

氧化鋯陶瓷不僅僅局限于其本身的優越性能,它除了能經過陶瓷精加工后制成各種陶瓷棒,陶瓷板以及各種陶瓷零件等,它還可以對復合體基體的力學性能產生影響,下面科眾陶瓷廠帶

氧化鋯陶瓷不僅僅局限于其本身的優越性能,它除了能經過陶瓷精加工后制成各種陶瓷棒陶瓷板以及各種陶瓷零件等,它還可以對復合體基體的力學性能產生影響,下面科眾陶瓷廠帶大家了解一下。

攻克陶瓷材料的脆性一直是利用現代技術研究陶瓷的熱點。其中部分穩定ZrO2(Epartially stabled zirconia,PSZ)陶瓷是研究較多且最有成效的相變增韌陶瓷;另外,近年來發展起來的納米陶瓷更為引人注目,其高韌性和低溫超塑性變形能力已被實驗所證實,成為攻克陶瓷材料脆性新的戰略性途徑。

ZrO2引入基體的含量與其對于材料力學性能的提高有何關系,是決定氧化相變增韌效果的關鍵問題ZrO2增韌陶瓷( zirconia toughened ceramics,ZTC)的顯微結構類型有以下三類:部分穩定ZrO2類(PSZ)、四四方ZrO2多晶類(TZP)及彌散散ZrO2陶瓷類(DZC)。


氧化鋯陶瓷異型件

鎢粉體材料屬于DZC處于氧化鋁基質中的ZrO2晶粒,相變后體積膨脹的晶格切變會受到基質的彈性束縛作用,使四方相ZrO2可保留至室溫或更低溫度,當受東縛的四方晶周圍有徽裂紋產生,或由于外部應力使東縛力解除,則會發生四方ZrO2晶向單斜相的轉變,這也就是四方ZrO2應力誘導相變的過程。ZrO2的熱膨脹系數比Al2O3基體大,材料從高溫到低溫的冷卻過程中,ZrO2比Al2O的收縮量大,所以ZrO2含量越高,基體對每個ZrO2顆粒的約束力越小,導致ZrO2的冷卻過程中容易轉變成單斜晶相。

另外隨著ZrO2含量的增加及晶粒尺寸增大,四方相的穩定性降低,也更容易向單斛相轉變。當ZrO2中加入穩定劑Y2O3以后,將減小四方相與單斜相化學自由能差的絕對值,導致t→m相變難以進行。在各種材料中總有一部分四方相在應力作用下不能發生馬氏體轉變,這部分四方相稱為穩定四方相或稱不可相變的四方相(t)。

有文獻報道,當ZrO2含量小于45‰時,斷裂韌性(Krc)及抗彎強度均隨ZrO2含量的增加而提高的趨勢是一致的,且認為ZrO2的相對含量應大于15%,才會對基質性能有所影響,但另一方面,若ZrO2的相對含量過高(超過48%)時,則會因晶粒聚集而引起斷裂韌性下降,實驗值低于計算值。

 



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本文“氧化鋯添加量對復合體基體的力學性能有顯著影”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2022-12-20 11:10:11
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