四方相氧化鋯陶瓷相變行為的相場法研究.pdf

1、氧化鋯陶瓷（Y-TZP）具有優(yōu)良的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性，在關(guān)節(jié)置換和牙科修復(fù)等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。在人體環(huán)境下，氧化鋯陶瓷表層易發(fā)生水分子誘導(dǎo)相變（又稱低溫退化），致使表層產(chǎn)生微裂紋，從而影響置換物的服役性能。合理表征低溫退化后表層微結(jié)構(gòu)的改變及其對氧化鋯力學(xué)性能的影響對于從微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控和結(jié)構(gòu)設(shè)計角度提高置換物的服役性能具有重要意義。而相場法可以在介觀尺度統(tǒng)一模擬材料內(nèi)部相變、裂紋和擴(kuò)散等微觀過程的耦合作用機(jī)理。

2、r>　　本文致力于通過相場法，建立二維相場模型，對氧化鋯內(nèi)部相變和擴(kuò)散誘導(dǎo)相變過程進(jìn)行模擬。首先，本文建立了單晶形核相變的相場模型，模擬了不同晶向下單晶的相變演化過程，發(fā)現(xiàn)在單晶晶粒中相變形核演化產(chǎn)生的條紋會有兩個取向，平行于晶向或垂直于晶向。其次，建立了單、雙晶的氧化鋯增韌的相場模型，研究了不同晶向及其組合對晶粒相變演化和增韌效應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)0°晶向單晶的相變速率和增韌效應(yīng)皆優(yōu)于90°晶向單晶，且晶粒相變演化方向不僅受自身晶向影響還受