氧化锆陶瓷的高韧性和超塑性

         氧化锆陶瓷具有高强度、耐磨、耐腐蚀、耐高温等许多优点，但质脆、难加工，所以研制高塑性陶瓷一直是开发新型陶瓷材料的一个重要方面。人们已发现在氧化锆陶瓷中添加３—５摩尔％氧化钇Ｙ２０３　，可获得晶粒组织非常细小的高强度高韧性氧化锆陶瓷材料，也是目前最接近金属材料韧性的氧化锆陶瓷。日本首先利用这种氧化锆陶瓷制造了刀具，这种氧化锆陶瓷材料在受到敲打冲击时发金属声音，解决了一般陶瓷的脆性问题。

      利用高强韧性氧化锆陶瓷制造手用刃具剪刀，菜刀，理发推子等　时，可按如下流程，选用添加氧化钇２．５—３摩尔％的氧化锆陶瓷粉末混合料，用湿法造粒，干燥后，模压成型，成型件脱脂后以规定的升温速度加热到烧成温度１４００—１５００℃　，保温数小时即可获得氧化锆陶瓷制品，此即常压烧结法。热等静压成型法ＨＩＰ　可制得相当于理论密度９７％以上的烧结制品，弯曲强度可达 １６００兆帕，这比常压烧结制品提高了将近１／３，最后经研磨和开刃加工，与其它配件组装即成成品。这种制品的优点是锋利，不生锈、耐磨损、使用寿命长，而且没有卷刃问题。另外陶瓷车刀也已获得实用，切纸机圆盘剪切机、刮刀等　等工业用刃具也将获得发展。除刀具外，螺丝刀、镊子、喷嘴、导向装置、磨碎用球、泵、阀门等也将推广应用。

      采用添加３摩尔％氧化钇的氧化锆陶瓷粉末混合料，烧结成的微晶晶粒度约为０．３微米　烧结体，在高于１３５０℃温度下可以每秒钟千分之一到十万分之一的变形速度拉伸或压缩，达到１．６倍１６０％　以上的大变形量，这就是氧化锆陶瓷的超塑性现象。利用这种特性便有可能将氧化锆陶瓷加工成各种复杂形状的零件，例如活塞环的加工和胀形加工，可用于超塑性接合，能得到很高的接合强度。