Al-,2-O-,3--Y-TZP陶瓷摩擦磨損性能的研究.pdf

1、氧化鋯基陶瓷(如3Y-TZP、PSZ及Al2O3/TZP等)具有優(yōu)異性能，使其在眾多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，尤其是其出色的耐磨性，更使得它在眾多耐磨材料中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，因而人們廣泛展開(kāi)了對(duì)氧化鋯基陶瓷摩擦學(xué)特性的研究。
　　 本研究以Y-TZP為基體，制備了添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0-20wt％)Al2O3的Al2O3/Y-TZP(ADZ)陶瓷。在120-240N載荷條件下研究了ADZ陶瓷在干摩擦和蒸餾水潤(rùn)滑條件下的摩擦磨損性能。利用掃描電子

2、顯微鏡SEM分析手段對(duì)磨損表面進(jìn)行了觀察，分析磨損機(jī)理。采用激光粒度儀分析磨屑尺寸，研究了磨屑尺寸與摩擦磨損性能的關(guān)聯(lián)。將Y-TZP陶瓷和15wt％Al2O3/TZP(ADZ15)陶瓷在100℃沸水中進(jìn)行了0-100h的低溫老化處理，然后進(jìn)行摩擦磨損實(shí)驗(yàn)。采用X射線衍射(XRD)和SEM對(duì)老化前后及老化后的磨損表面進(jìn)行了物相和顯微結(jié)構(gòu)分析，研究了低溫老化對(duì)陶瓷摩擦磨損性能的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在Y-TZP基體中添加一定質(zhì)

3、量分?jǐn)?shù)(0-20wt％)的Al2O3能降低陶瓷的磨損率，其中15ADZ陶瓷的磨損率最低，耐磨性能最好。ADZ陶瓷在蒸餾水潤(rùn)滑下的磨損率與干摩擦相比普遍降低，從10-4mm3m-1數(shù)量級(jí)降至10-5mm3m-1數(shù)量級(jí)。磨損率高的ADZ5陶瓷的磨屑尺寸大于磨損率低的ADZ10的磨屑尺寸。Y-TZP和ADZ15的硬度及抗折強(qiáng)度隨老化時(shí)間的延長(zhǎng)均呈下降趨勢(shì)，但ADZ15下降趨勢(shì)變緩。Y-TZP和ADZ15的磨損率隨老化時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，Y-TZ