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氧化鋯陶瓷粒徑大小與其韌性有什么關(guān)系?

氧化鋯陶瓷的韌性一直是近些年來(lái)學(xué)者們一直研究的問(wèn)題,通過(guò)與不同材料復(fù)合增韌來(lái)加強(qiáng)其韌性,那么氧化鋯陶瓷的粒徑大小與其韌性有什么關(guān)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(lái)學(xué)者們一直研究的問(wèn)題,通過(guò)與不同材料復(fù)合增韌來(lái)加強(qiáng)其韌性,那么氧化鋯陶瓷的粒徑大小與其韌性有什么關(guān)系呢?下面科眾陶瓷廠給大家分析一下。

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

當(dāng)ZrO2粒子進(jìn)一步減小到D小于D時(shí),在常溫陶瓷基體中不存在相變誘發(fā)徽裂紋,而是貯存著相變彈性壓應(yīng)變能,這時(shí)當(dāng)基體受到外力作用時(shí),克服了彈性壓應(yīng)變能對(duì)主裂紋擴(kuò)展所起的勢(shì)壘作用,t-ZrO2オ轉(zhuǎn)化為m-ZrO2,誘發(fā)出極細(xì)小的裂紋,材料的韌性可得到大幅度提高,強(qiáng)度也同時(shí)得到提高。當(dāng)ZrO2粒度過(guò)細(xì)時(shí),不可避免地會(huì)產(chǎn)生粉體團(tuán)聚,同時(shí)ZrO2粒度細(xì)微,固相燒結(jié)時(shí)二次重結(jié)晶也不容忽視。


氧化鋁陶瓷圓環(huán)

ZrO2粒度對(duì)ZrN生成也有直接影響。研究表明,ZrO2粒度越細(xì),越容易導(dǎo)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(jié)溫度和保溫時(shí)間條件下制備了ZrO2/SiyN,陶瓷,1750℃時(shí)相對(duì)密度達(dá)到98.68%,而在1750℃,保溫45min時(shí)試樣密度已超過(guò)98%,但由于Si3NA陶瓷在熱壓燒結(jié)中a-SiN4--SiN的轉(zhuǎn)變速度略滯后于致密化進(jìn)程。

若延長(zhǎng)至1h,此時(shí)材料中的a-SiN4已全部轉(zhuǎn)變?yōu)锽-Si3N,且達(dá)到理想的致密度。長(zhǎng)柱狀-SiN4相相互交叉,形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在材料斷裂過(guò)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(qiáng)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(guān)系?”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2022-12-20 14:37:16
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