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氧化鋯陶瓷粒徑大小與其韌性有什么關系?

氧化鋯陶瓷的韌性一直是近些年來學者們一直研究的問題,通過與不同材料復合增韌來加強其韌性,那么氧化鋯陶瓷的粒徑大小與其韌性有什么關系呢?下面科眾陶瓷廠給大家分析一下

氧化鋯陶瓷的韌性一直是近些年來學者們一直研究的問題,通過與不同材料復合增韌來加強其韌性,那么氧化鋯陶瓷的粒徑大小與其韌性有什么關系呢?下面科眾陶瓷廠給大家分析一下。

當ZrO2的粒徑D大于相變溫度的臨界粒徑Dx時,ZrO2顆粒在高溫已經發生相變,而且相相變是突發性的,裂紋尺寸較大,這些裂紋可導致主裂紋分岔,對陶瓷基體初化貢獻不大;當ZrO2的粒徑介于D和Da(DR為室溫臨界粒徑)之間時,室溫會有誘發微裂紋存在,這時陶瓷的韌性會有明顯提高,但強度由于微裂紋的存在而下降;

當ZrO2粒子進一步減小到D小于D時,在常溫陶瓷基體中不存在相變誘發徽裂紋,而是貯存著相變彈性壓應變能,這時當基體受到外力作用時,克服了彈性壓應變能對主裂紋擴展所起的勢壘作用,t-ZrO2オ轉化為m-ZrO2,誘發出極細小的裂紋,材料的韌性可得到大幅度提高,強度也同時得到提高。當ZrO2粒度過細時,不可避免地會產生粉體團聚,同時ZrO2粒度細微,固相燒結時二次重結晶也不容忽視。


氧化鋁陶瓷圓環

ZrO2粒度對ZrN生成也有直接影響。研究表明,ZrO2粒度越細,越容易導致ZrN生成。基于上述因素,張艷麗等人采用熱壓法,25MPa下熱壓15~60min,在不同燒結溫度和保溫時間條件下制備了ZrO2/SiyN,陶瓷,1750℃時相對密度達到98.68%,而在1750℃,保溫45min時試樣密度已超過98%,但由于Si3NA陶瓷在熱壓燒結中a-SiN4--SiN的轉變速度略滯后于致密化進程。

若延長至1h,此時材料中的a-SiN4已全部轉變為B-Si3N,且達到理想的致密度。長柱狀-SiN4相相互交叉,形成網絡結構,在材料斷裂過程中有明顯的B-SiN柱狀晶的拔出或折斷,消耗了更多的能量,因此材料的強韌性較高。
 


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本文“氧化鋯陶瓷粒徑大小與其韌性有什么關系?”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2022-12-20 14:37:16
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