微波燒結(jié)微-納復(fù)合ZTA陶瓷的組織與性能研究.pdf

1、微波加熱作為一種新型的加熱技術(shù)，具有整體均勻加熱、加熱時(shí)間短等一系列優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)藥、化工、食品加熱等領(lǐng)域得到了有效的應(yīng)用。微波燒結(jié)具有顯著降低陶瓷材料的燒結(jié)溫度并改善復(fù)合陶瓷性能等優(yōu)良特性，采用微波燒結(jié)復(fù)合陶瓷成為應(yīng)用研究熱點(diǎn)。
　　 本文以微米級(jí)氧化鋁和納米級(jí)氧化鋯為主要原料，采用機(jī)械球磨法制備ZTA復(fù)合粉體，通過干壓法成型，使用微波燒結(jié)法制備微-納復(fù)合ZTA陶瓷(Nano-ZrO2增韌Al2O3復(fù)合陶瓷)材料，利用XRD、SE

2、M等測(cè)試手段對(duì)其顯微組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，測(cè)試了顯微硬度和抗彎強(qiáng)度等力學(xué)性能，探討了微-納復(fù)合ZTA陶瓷的微波燒結(jié)工藝及其對(duì)性能的影響因素。
　　 研究了不同的微波燒結(jié)溫度及Nano-ZrO2的添加量對(duì)微-納復(fù)合ZTA陶瓷組織與性能的影響。結(jié)果表明，微波燒結(jié)溫度為1400℃時(shí)，復(fù)合陶瓷燒結(jié)體的組織結(jié)構(gòu)較為均勻、力學(xué)性能較好，并且比傳統(tǒng)加熱方式的燒結(jié)溫度降低了150-200℃左右；當(dāng)Nano-ZrO2的添加量為15wt％時(shí)，燒結(jié)體的

3、相對(duì)密度達(dá)到94.5％，力學(xué)性能達(dá)到其峰值，其中，抗彎強(qiáng)度為753MPa，而添加過多的Nano-ZrO2，納米小顆粒易于發(fā)生團(tuán)聚，導(dǎo)致力學(xué)性能降低。
　　 通過單一添加稀土Y2O3與La2O3以及混合添加這兩種稀土氧化物，研究其對(duì)微波燒結(jié)微-納復(fù)合ZTA陶瓷組織與性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，固定微波燒結(jié)溫度為1400℃，在Nano-ZrO2中添加6wt％的稀土Y2O3作為穩(wěn)定劑，t-ZrO2的含量顯著增加；單一添加La2O3的含量