单晶氧化锆陶瓷的晶体结构是什么样子的？

单晶氧化锆陶瓷的强度与韧性都是以它的晶体结构为基础的，因其特殊的晶体结构才可以制成适用于各种恶劣环境的陶瓷零件，下面科众陶瓷厂给大家介绍下这种晶体结构。

氧化锆存在三种稳定的同素异晶体:单斜相相(m)、立方相(c)和四方相(f)9。纯氧化锆的单斜相从室温到1170℃是稳定的,超过这一温度转变为四方相,然后在2370℃转变为立方相,直到2680℃发生熔化。

陶瓷承靠柱

由单斜相变为四方相有滞后现象。冷却时,由t-相到到m-相的相变在冷却到1170℃以下约100℃的温度范围内发生。由t-相变为m相相的相变是马氏体相变,冷却时会引起大约3%~4%的体积增加。这一体积变化足以超过ZrO2晶粒的弹性限度度,并将引起开裂。

因此制造大的纯氧化锆陶瓷板块体材料是很难的。然而, harvie等人(1975年)提出利用这一相变来改善氧化锆陶瓷的强度和韧性他们认为,在立方相基体中被约束的亚稳定四方相颗粒在扩展的裂纹解除这一约束时能引起转变为单斜相的相变。

伴随着马氏体相的体积变化和剪切应力能阻挡裂纹的张开,从而增加陶瓷抵抗裂纹的扩展,即增加了陶瓷的韧性。同时,必须看到,在立方氧化错基体中,四方氧化锆颗粒的存在而引起初性和强度的增加还有其他几方面的原因因,包括裂纹偏转(在所有的两相陶瓷中都发现裂纹偏转)、相变增韧和徵裂纹增韧。