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。

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。