复合氧化锆陶瓷材料的特点

　　复合氧化锆陶瓷材料是为了达到某些性能指标将两种或两种以上不同氧化锆陶瓷材料混合在一起制成的多相氧化锆陶瓷材料，复合氧化锆陶瓷具有其中任何一相所不具备的综合性能。氧化锆陶瓷材料的最大缺点是韧性低，使用时会产生不可预测的突然性断裂，复合氧化锆陶瓷材料主要是为了改善氧化锆陶瓷韧性。基于提氧化锆高韧性的复合氧化锆陶瓷材料主要有两类：氧化锆相变增韧和陶瓷纤维强化复合材料。

　　氧化锆陶瓷相变增韧复合材料是把部分稳定的氧化锆粉末同其它陶瓷粉末(如氧化铝、氮化硅或莫来石)混合后制成的高韧性材料，其断裂韧性可以达到10Mpam1/2以上，而一般陶瓷的韧性仅有3Mpam1/2左右。这类材料在氧化锆陶瓷切削刀具方面得到了非常广泛的应用。

　　纤维强化被认为是提高氧化锆陶瓷韧性最有效和最有前途的方法。纤维强度一般比基体高得多，所以它对基体具有强化作用；同时纤维具有显著阻碍裂纹扩展的能力，从而提高氧化锆陶瓷材料的韧性。

　　目前韧性最高的氧化锆陶瓷就是纤维强化的复合材料，例如碳化硅长纤维强化的碳化硅基复合材料韧性高达30Mpam1/2以上，比烧结碳化硅的韧性提高十倍。但因为这类氧化锆陶瓷材料价格昂贵目前仅在军械和航空航天领域得到应用。

　　另一引人注目的增强氧化锆陶瓷材料是陶瓷晶须。氧化锆陶瓷晶须是尺寸非常小但近乎完美的纤维状单晶体，其强度和模量接近材料的理论值，极适用于氧化锆陶瓷的强化。目前这类材料在氧化锆陶瓷切削刀具方面已经得到广泛应用，主要体系有碳化硅晶须-氧化铝-氧化锆、碳化硅晶须-氧化铝和碳化硅晶须-氮化硅。

相关阅读：
氧化锆陶瓷研磨机加工技术难点常见的问题
新型氧化锆陶瓷研究发展方向
氧化锆陶瓷在医学领域的研究热点和发展前景
我国特种氧化锆陶瓷发展现状及存在问题
特种陶瓷的介绍和发展前景