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氧化锆精密陶瓷的晶体及晶粒介绍(最新)

编辑:科众精密陶瓷厂 日期:20-09-07 阅读:18次

氧化锆精密陶瓷存在三种稳定的同素异晶体:单斜相相(m)、立方相(c)和四方相(f)9.氧化锆精密陶瓷的晶粒尺寸大小对陶瓷基体的增韧机理一般是相变增韧,就是马氏体相变。这种相变只是晶格的错位排列。下面科 ...

氧化锆精密陶瓷存在三种稳定的同素异晶体:单斜相相(m)、立方相(c)和四方相(f)9.氧化锆精密陶瓷的晶粒尺寸大小对陶瓷基体的增韧机理一般是相变增韧,就是马氏体相变。这种相变只是晶格的错位排列。下面科众陶瓷为大家介绍一下氧化锆精密陶瓷的晶体及晶粒。


纯氧化锆的单斜相从室温到1170℃是稳定的,超过这一温度转变为四方相,然后在2370℃转变为立方相,直到2680℃发生熔化。


氧化锆精密陶瓷轴

氧化锆精密陶瓷轴


氧化锆精密陶瓷不同晶体的转变

天然氧化锆和用化学法得到的氧化锆属于单斜晶系。单斜晶体与四方晶体之间的转变伴随有7% 左右的体积变化。加热时由单斜氧化锆转变为四方氧化锆,体积收缩,冷却时由四方氧化锆转变为单斜氧化锆,体积膨胀。但这种收缩与膨胀并不发生在同一温度,前者约在1200℃,后者约在1000℃。由于晶型的转变产生体积变化,会造成开裂,故单纯的氧化锆精密陶瓷很难生产,通过实践发现加入适量的晶体稳定剂CaO、MgO、Y2O3、CeO2 等和其他稀土氧化物,可以使氧化锆相变温度降低至室温以下,使高温稳定的四方和立方氧化锆在室温也能以稳定或亚稳定形式存在,形成无异常膨胀、收缩的立方、四方晶型的稳定氧化锆(FSZ)和部分稳定氧化锆(PSZ)。


氧化锆中随着稳定剂加入量的不同,会产生不同晶体的氧化锆,相变过程中由于体积和形状的改变,能够吸收能量,减少裂纹尖端应力集中,阻止裂纹扩展,提高陶瓷材料的韧性,从此氧化锆相变增韧陶瓷的研究和应用得到了迅速的发展,主要有三种类型:部分稳定氧化锆精密陶瓷;四方氧化锆多晶体陶瓷;氧化锆增韧陶瓷。


精密陶瓷部件

精密陶瓷部件


氧化锆晶粒尺寸

室温下,四方相的表面能低于单斜相的表面能是亚稳定四方相能够存在的条件。计算表明,纯氧化锆的晶粒尺寸小于等于30nm会自动发生相变,获得亚稳定四方相氧化锆。由于纯氧化锆的相变临界尺寸太小,高温烧结后很难获得30nm的晶粒尺寸,可以通过加入稳定剂来提高相变临界尺寸,获得亚稳定四方相氧化锆。


当四方氧化锆烧结体的晶粒尺寸和相变临界尺寸接近时,其增韧效果最佳。晶粒尺寸远小于临界尺寸,四方氧化锆稳定,在断裂时四方相氧化锆不容易变成单斜相,对相变无明显作用;晶粒尺寸远大于临界尺寸时,在基体中的四方相很容易相变成单斜相,从而产生微裂纹,削弱相变增韧的作用。此外在烧结过程中作为增韧相的四方氧化锆颗粒均匀分布能阻止基体材料晶粒长大,从而提高材料的强度和韧性。


以上就是科众陶瓷为大家介绍氧化锆精密陶瓷的晶体及晶粒。希望能给大家提供帮助。


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