高性能氧化鋯增韌陶瓷簡(jiǎn)介

氧化鋯增韌陶瓷具有很多優(yōu)點(diǎn)，并且其有些性能比氧化鋯陶瓷還高，最早是由美國(guó)研發(fā)出來(lái)，下面科眾陶瓷廠給大家詳細(xì)介紹一下氧化鋯增韌陶瓷。

由于氧化結(jié)的熔點(diǎn)高達(dá)2700℃,耐熱性、耐蝕性?xún)?yōu)良,熱導(dǎo)率在常見(jiàn)的陶瓷材料中最低(入=16.8Wm-1·K-1),熱膨脹系數(shù)又最大(10-“K-1),與金屬材料較為接近。

完全穩(wěn)定化氧化錯(cuò)(FSZ)易產(chǎn)生較高的熱應(yīng)力,但部分穩(wěn)定氧化結(jié)(PSZ)具具有強(qiáng)度高,脆性低,較高的斷裂韌性,被認(rèn)為是發(fā)動(dòng)機(jī)上最有前途的陶瓷材料。

氧化鋯陶瓷棒

美國(guó)康明斯公司已有該種產(chǎn)品面世,日本也有許多用ZrO2陶瓷制造的發(fā)動(dòng)機(jī)部件,目前使用得最多的含氧化錯(cuò)瓷系列是:氧化錯(cuò)增韌氧化鋁(ZTA);部分穩(wěn)定氧化偌(PSZ);四方氧化錯(cuò)多晶體(TZP)。這三種陶瓷都具有高的強(qiáng)度和良好的初性?xún)?yōu)良的性能起源于四方氧化錯(cuò)經(jīng)受應(yīng)力誘導(dǎo)相變轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡毕嘞嘧?該相變同時(shí)伴有體積膨脹,這種現(xiàn)象稱(chēng)為相變?cè)鲰g。

相相變?cè)鲰gZrO2陶瓷是一種極有發(fā)展前途的新型結(jié)構(gòu)陶瓷,其主要是利用ZrO2相變特性來(lái)提高陶瓷材料的斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度,使其具有優(yōu)良的力學(xué)性能,低的熱導(dǎo)率和良好的抗熱震性。

它還可以用來(lái)顯著提高脆性材料的韌性和強(qiáng)度,是復(fù)合材料和復(fù)合陶瓷中重要的增韌劑。近10年來(lái),具有各種性能的公認(rèn)陶瓷和以ZrO2為相變?cè)鲰g物質(zhì)的復(fù)合陶瓷迅速發(fā)展,在工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域獲得了日益廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí),有關(guān)ZrO2相變的研究也受到了學(xué)術(shù)界的普遍重視,在固態(tài)相變研究領(lǐng)域中占據(jù)了僅次于金屬的重要地位。

陶瓷材料具有優(yōu)異的耐磨性、耐蝕性并且是一種耐高溫陶瓷，但是由于陶瓷固有的脆性,限制了其實(shí)際應(yīng)用范圍,因此,改善陶瓷材料的脆性,增大強(qiáng)度以提高其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性,成為其能夠廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。圍繞改善陶瓷材料的脆性和提高陶瓷材料的強(qiáng)度,近年來(lái)各國(guó)學(xué)者提出廣各種ZrO2的增韌補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理,制備出各種高性能的陶瓷材料。