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氧化锆陶瓷为防止相变引起的开裂

内容导读:氧化锆陶瓷 为防止相变引起的开裂,通常在纯Zr02中加入于它结构相似(立方晶型)和5同离子半径与Zr4+相近(半径芹4%)的氧化物(caO、Ma0、y203、ceo2和其他稀土氧化物)作稳定剂。在高温烧

  氧化锆陶瓷为防止相变引起的开裂,通常在纯Zr02中加入于它结构相似(立方晶型)和5同离子半径与Zr4+相近(半径芹<4%)的氧化物(caO、Ma0、y203、ceo2和其他稀土氧化物)作稳定剂。在高温烧结时,它们将与Zr02形成立力固溶体,冷却后仍能保持稳定的立|方相固溶体,消除了单斜相与四方相的转变,没有体积效应,可避免Zr02丌裂。加入适量的c—Zr02稳定剂,可在室温下获得c—Zr02单相材料。经过这种稳定处理的Zr02称为完全稳定氧化钻,用FSZ表示。在进行稳定化时,随稳定剂不同,其最小用量也小同,在1500℃使之固溶时,M口0摩尔分数分别为138%:ca0为112%:y203为60%。

氧化锆陶瓷

  然而完全稳定的Zr02力学性能仍很低,尤其是抗热震性能差。如果减少加入氧化物的数量(小于上而的数值),小使全部氧化物都呈稳定的立方相,而使一部分一四方相的形式存在,由于这种汉四方形爱那个的材料只使一部分氧化钻亚稳到室温,所以叫做部分稳定氧化钻,用PSZ表示。由于稳定剂含量、烧结和热处理工艺的小同,室温下可分别获得c+t、t+m双相或c+t+m二相组织的PSZ。

  根据添加氧化物的小同,又分别称为ca—PSZ、Mg一PSZ、y—PSZ、ce—PSZ等,当稳定的Zr02陶瓷全部为t—Zr02的单相多晶陶瓷时,叫四方氧化锆多晶陶瓷,用TzP表示。四方Zr02析出物粒子在冷却到《1000℃时是否转变成单斜相是决定力学性能的关键。四方相能古保持到室温决定于稳定剂的含量和晶粒大小。研究表明:Zr02—3%moIy203的热膨胀行为与钢中的奥氏体(A)一马氏体(M)相变相似。随着y203等稳定剂含量的增加,Zr02的M;(+-m相变开始点)降低,即y203含量高时,残留t相增多,甚至有c相被稳定到室温,一般发生+—m相变的十相含y203为0—4%(moI)。
 

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