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氧化锆添加量对复合体基体的力学性能有显著影

氧化锆陶瓷不仅仅局限于其本身的优越性能,它除了能经过陶瓷精加工后制成各种陶瓷棒,陶瓷板以及各种陶瓷零件等,它还可以对复合体基体的力学性能产生影响,下面科众陶瓷厂带

氧化锆陶瓷不仅仅局限于其本身的优越性能,它除了能经过陶瓷精加工后制成各种陶瓷棒陶瓷板以及各种陶瓷零件等,它还可以对复合体基体的力学性能产生影响,下面科众陶瓷厂带大家了解一下。

攻克陶瓷材料的脆性一直是利用现代技术研究陶瓷的热点。其中部分稳定ZrO2(Epartially stabled zirconia,PSZ)陶瓷是研究较多且最有成效的相变增韧陶瓷;另外,近年来发展起来的纳米陶瓷更为引人注目,其高韧性和低温超塑性变形能力已被实验所证实,成为攻克陶瓷材料脆性新的战略性途径。

ZrO2引入基体的含量与其对于材料力学性能的提高有何关系,是决定氧化相变增韧效果的关键问题ZrO2增韧陶瓷( zirconia toughened ceramics,ZTC)的显微结构类型有以下三类:部分稳定ZrO2类(PSZ)、四四方ZrO2多晶类(TZP)及弥散散ZrO2陶瓷类(DZC)。


氧化锆陶瓷异型件

钨粉体材料属于DZC处于氧化铝基质中的ZrO2晶粒,相变后体积膨胀的晶格切变会受到基质的弹性束缚作用,使四方相ZrO2可保留至室温或更低温度,当受東缚的四方晶周围有徽裂纹产生,或由于外部应力使東缚力解除,则会发生四方ZrO2晶向单斜相的转变,这也就是四方ZrO2应力诱导相变的过程。ZrO2的热膨胀系数比Al2O3基体大,材料从高温到低温的冷却过程中,ZrO2比Al2O的收缩量大,所以ZrO2含量越高,基体对每个ZrO2颗粒的约束力越小,导致ZrO2的冷却过程中容易转变成单斜晶相。

另外随着ZrO2含量的增加及晶粒尺寸增大,四方相的稳定性降低,也更容易向单斛相转变。当ZrO2中加入稳定剂Y2O3以后,将减小四方相与单斜相化学自由能差的绝对值,导致t→m相变难以进行。在各种材料中总有一部分四方相在应力作用下不能发生马氏体转变,这部分四方相称为稳定四方相或称不可相变的四方相(t)。

有文献报道,当ZrO2含量小于45‰时,断裂韧性(Krc)及抗弯强度均随ZrO2含量的增加而提高的趋势是一致的,且认为ZrO2的相对含量应大于15%,才会对基质性能有所影响,但另一方面,若ZrO2的相对含量过高(超过48%)时,则会因晶粒聚集而引起断裂韧性下降,实验值低于计算值。

 



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本文“氧化锆添加量对复合体基体的力学性能有显著影”由科众陶瓷编辑整理,修订时间:2022-12-20 11:10:11
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