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氧化锆陶瓷的物理性分析及应用简介

内容导读:陶瓷在大家的印象中都是非常易碎的,但是 氧化锆陶瓷 却有着陶瓷钢的美誉,氧化锆陶瓷并不易碎。举个例子:一个筷子长、筷子头粗的 氧化锆陶瓷棒 ,一个成人拿在手上让氧化锆陶
陶瓷在大家的印象中都是非常易碎的,但是氧化锆陶瓷却有着陶瓷钢的美誉,氧化锆陶瓷并不易碎。举个例子:一个筷子长、筷子头粗的氧化锆陶瓷棒,一个成人拿在手上让氧化锆陶瓷棒自由落体,氧化锆陶瓷棒都不会摔断。是什么原因让我们印象中易碎的陶瓷并不容易碎了呢?这个可能大多数人都不清楚,今天由专业的氧化锆陶瓷生产厂家科众陶瓷厂给大家解开氧化锆陶瓷的神秘面纱。
氧化锆陶瓷的物理性分析及应用简介
氧化锆陶瓷的物理性分析及应用简介
 
由于氧化锆陶瓷相变带来体积的变化,因此,纯的氧化锆是难以烧成致密陶瓷的,在烧结后冷却时,必然会由于四方相的相变而造成体积膨胀开裂。为了消除这种体积变化的破坏作用,最常用的办法就是在氧化锆中加入适量的立方晶型氧化物稳定剂,如MgO和Y2O2等。氧化锆有三种晶型即立方结构(c相)、四方结构(t相)和单斜结构(m相),称为部分稳定氧化锆(简称PSZ)。在应力作用下发生t→m马氏体转变称为“应力诱导相变”,这种相变过程将吸收能量,使裂纹尖端的应力场松驰,增加裂纹扩展阻力,从而实现增韧。部分稳定氧化锆的断裂韧性远高于其它结构陶瓷,并由此获得了“陶瓷钢”的称誉。Mg-PSZ是将含摩尔分数为6%~10%MgO的氧化锆粉料成型后,在1700℃~1850℃的温度范围内烧结,快速冷却至c+t双相区后等温时效,使t相在过饱和的c相中析出,所得到的Mg-PSZ陶瓷分为两类:一类是在1400℃~1500℃处理后得到的高强型,抗弯强度为800MPa,断裂韧性10MPa・mY2;另一类是在1100℃处理得到的抗热震型Mg-PSZ,抗弯强度为600MPa,断裂韧性达8~15MPa・m1/2。四方多晶氧化锆陶瓷(TZP)可以看作是PSZ的一个分支,它在t相区烧结,冷却过程中不发生相变,室温下保持全部或大部份t相。Y-TZP以Y2O3为稳定剂,于1350℃~1450℃烧成,由于t相含量很高,Y-TZP的强度可达到1000MPa,断裂韧性可达到10MPa・m1/2以上。
 
因为在结构陶瓷中,部分稳定氧化锆陶瓷的热传导系数最小,而热膨胀系数又比较大,所以用它制成发动机燃烧室的零部件有很好隔热性。此外,氧化锆复合材料还可用于水泵零件,如制成氧化锆隔热垫圈,主要是因为氧化锆在低温下是绝缘体能防止涡流损失,这样在磁体周围无热量产生,可省去冷却装置,减小磁耦尺寸,提高机械效率,节省电能。

看了上面的介绍,大家应该对氧化锆陶瓷有所了解了吧,如果还有问题请咨询在线客服,或拨打科众陶瓷厂服务热线:4000-304-302。

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