高性能復(fù)合釔鋯結(jié)構(gòu)陶瓷制備研究.pdf

1、近些年來,氧化鋯陶瓷已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,憑借其優(yōu)良的性能,已經(jīng)成為了目前使用最廣的氧化物陶瓷之一。普通氧化鋯陶瓷材料在制備過程中容易發(fā)生體積變化,造成基體產(chǎn)生開裂,影響材料的性能。為了獲得性能良好的氧化鋯陶瓷,人們開始在氧化鋯基體中加入不同的添加劑,獲得了性能較好的氧化鋯增韌陶瓷。應(yīng)用最廣泛的增韌陶瓷材料為氧化釔穩(wěn)定的四方多晶氧化鋯(Y-TZP)。贛南地區(qū)稀土釔資源豐富,本課題利用了這一地理與資源優(yōu)勢,研究了不同配方氧化釔含量與不同燒

2、結(jié)溫度對Y-TZP材料的影響。
　　通過運用同步輻射技術(shù)中的XANES分析,更加深入地確定了Y-TZP材料的化學(xué)信息,為研究Y-TZP材料的性能提供了理論參考。并通過結(jié)合掃描電鏡對材料的斷口形貌的分析以及X射線衍射對材料的物相組成及含量的分析,對材料的密度、抗彎強(qiáng)度、維氏硬度、斷裂韌性以及抗熱震性能進(jìn)行了研究。
　　研究結(jié)果表明,材料的燒結(jié)溫度為1460℃,Y2O3含量為5.5wt％,Y-TZP材料在燒結(jié)過程中,Y2O3基本

3、不出現(xiàn)析出,材料的致密度高,孔隙率低,晶粒尺寸細(xì)小,并且在室溫下保存了大量亞穩(wěn)態(tài)的四方相氧化鋯,抗彎強(qiáng)度達(dá)1139MPa,維氏硬度達(dá)1372kg·mm-2,斷裂韌性也能達(dá)到6.84MPa·m1/2,確定了相對較好的氧化鋯陶瓷配方以及較好的制備工藝。
　　氧化鋯陶瓷材料性能是受多個因素的影響,必須綜合分析各個因素對其產(chǎn)生的影響,并不能考慮單一的影響因素。要獲得性能優(yōu)良的釔鋯復(fù)合陶瓷材料,必須嚴(yán)格控制氧化釔的含量,設(shè)定合理的燒結(jié)溫度。