氧化鋯陶瓷基復合材料的增韌方法---相變增韌

氧化鋯陶瓷的脆性一直是近些年來科研機構一直在致力解決的一個問題，這樣陶瓷的加工性能才會增加，讓氧化鋯陶瓷從而適用于更多行業(yè)，下面科眾陶瓷廠先介紹第一種陶瓷基復合材料增韌方法---相變增韌

ZrO2相變增初陶瓷是一種有發(fā)展前途的新型結(jié)構陶瓷，它主要是利用相變特性來提高陶瓷材料的斷裂韌性和抗彎強度，使其具有優(yōu)良的力學性能，低的熱導率和良好的抗熱性。

這是復合材料和復合陶瓷中重要的增韌方式之一。典型相變增韌陶瓷A2O3／ZrO2是1977年開發(fā)的，它是利用ZrO2相變后的體積變化使Al2O3強韌化。應力誘導相變增韌是利用應力誘導四方ZrO馬氏體相變來改變陶瓷材料的韌性。

氧化鋯陶瓷片打孔

由于ZrO2在室溫下為單斜晶系，當溫度達到1170℃時，由單斜晶系轉(zhuǎn)化為亞穩(wěn)態(tài)的四方晶型，在應力作用下，亞穩(wěn)態(tài)的四方晶型型ZrO2可誘發(fā)相變重新轉(zhuǎn)化為單斜晶型，此時伴隨體積膨脹，導致微裂紋閉和，從而韌化陶瓷。

在高溫燒結(jié)時，ZrO2顆粒以四方相存在，而燒結(jié)致密后冷卻時，四方相ZrO2顆粒就要轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡毕囝w粒，如果此時通過加入穩(wěn)定劑使部分四方相ZrO2在室溫下保留下來，在裂紋尖端應力場的作用下，ZrO2粒子將發(fā)生四方相到單斜相的相變而吸收了能量，外力做了功，從而提高了斷裂韌性，但是由于溫度的改變，其體積發(fā)生劇烈的膨脹和收縮，從而產(chǎn)生開裂。

為了解決這一問題，必須在二氧化鋯中加人穩(wěn)定劑，與其形成固溶體，以使二氧化鐠全部和部分維持高溫的四方相或立方相，形成全部穩(wěn)定和部分穩(wěn)定的二氧化鋯。該類材料作為強韌材料的摩擦性能也很優(yōu)越，在機被方面得到了應用，而且也作為切削工具材料使用。Al2O3／ZrO2陶瓷工具的耐磨性很好，在切削碳素鋼的實踐中得到了證實，且由于工具表面存在的應壓力使耐沖擊力性得到提高