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氧化鋯陶瓷增韌是如何完成的?

發布時間:2020-10-13 瀏覽:9次 責任編輯:深圳康柏新材料科技有限公司

    氧化鋯陶瓷材料的結構屬于剛玉型,具有自身的離子鍵合特性,因而滑移系統遠小于金屬,導致其缺乏一定的韌性和可塑性,因此氧化鋁陶瓷的斷裂韌性較低,這極大地限制了氧化鋁陶瓷的廣泛應用。



    氧化鋯陶瓷的熔點高可達2700度,耐熱和耐腐蝕性能好,導熱系數最低(約為16.8W/m/k),熱膨脹系數大,接近金屬材料。完全穩定的氧化鋯易產生較高的熱應力,但部分穩定氧化鋯具有強度高、脆性低、斷裂韌性高等特點,被認為是發動機上有前途的陶瓷材料。


    目前應用廣泛的陶瓷系列有:氧化鋯增韌陶瓷、釔穩定氧化鋯陶瓷、四方多晶氧化鋯陶瓷,這三種陶瓷均具有良好的韌性和高強度,其優異的性能是由于四方氧化鋯從應力誘導相變向單斜相變轉變,并伴隨著體積膨脹。這種現象稱為相變增韌。


    相變增韌氧化鋯陶瓷是一種具有發展前景的新型結構陶瓷,通過氧化鋯相變可以提高陶瓷材料的斷裂韌性和抗彎強度,使其具有優良的力學性能、低的導熱性和良好的抗沖擊性能。


    陶瓷材料具有優異的耐磨性、耐蝕性和高溫性能,但由于陶瓷固有的脆性,實際應用范圍有限。因此,提高陶瓷材料的脆性,提高其強度,提高其在實際應用中的可靠性,已成為陶瓷材料廣泛應用的關鍵。為了提高陶瓷材料的脆性和強度,近年來提出了各種增韌補強機制,開發了各種高性能氧化鋯增韌陶瓷。


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