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氧化鋯陶瓷的增韌方法有哪些

科眾陶瓷是一家專業(yè)生產(chǎn)氧化鋯陶瓷的陶瓷廠家,且可對氧化鋯陶瓷精密加工。是集燒結(jié)、成型、加工、檢測氧化鋯陶瓷為一體的技術(shù)專業(yè)陶瓷廠。下面科眾陶瓷給大家介紹下氧化鋯陶

科眾陶瓷是一家專業(yè)生產(chǎn)氧化鋯陶瓷的陶瓷廠家,且可對氧化鋯陶瓷精密加工。是集燒結(jié)、成型、加工、檢測氧化鋯陶瓷為一體的技術(shù)專業(yè)陶瓷廠。下面科眾陶瓷給大家介紹下氧化鋯陶瓷的增韌方法有哪些。
 

 

氧化鋯電子陶瓷零件



氧化鋯陶瓷是具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)的結(jié)構(gòu)陶瓷,如高硬度,低的熱傳導(dǎo)性,熔點(diǎn)高,抗高溫和腐蝕。在工業(yè)中常用的幾類陶瓷材料有氧化鋯陶瓷、氧化鋁陶瓷碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化鋁陶瓷。氧化鋯陶瓷具有化學(xué)惰性和兩性性質(zhì),在工業(yè)應(yīng)用中常用于陶瓷閥、陶瓷針規(guī)陶瓷柱塞、陶瓷坩堝、陶瓷吸嘴陶瓷軸套、陶瓷點(diǎn)膠閥、注塑陶瓷零件精密陶瓷零部件電子電器陶瓷、醫(yī)療食品陶瓷軍工陶瓷等行業(yè)里

 

其增韌技術(shù)一直是陶瓷研究的熱點(diǎn),只有改善氧化鋯陶瓷的斷裂韌性,實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)韌化,提高其可靠性和使用壽命,才能使氧化鋯陶瓷真正地成為一種廣泛應(yīng)用的新型工業(yè)陶瓷材料。

氧化鋯陶瓷韌方法主要有:相變增韌、顆粒增韌、纖維增韌、自增韌、彌散韌化、協(xié)同增韌、納米增韌等。

1、相變增韌

相變增韌是指亞穩(wěn)定四方相t—ZrO2在裂紋尖端應(yīng)力場的作用下發(fā)生一相變,形成單斜相,產(chǎn)生體積膨脹,從而對裂紋形成壓應(yīng)力,阻礙裂紋擴(kuò)展,起到增韌的作用。此外,外界條件(如激光沖擊、疲勞斷裂韌性、低溫、晶粒尺寸和含量、臨界轉(zhuǎn)變能量等)對氧化鋯陶瓷相變增韌有很大的影響,如果相變產(chǎn)生大的應(yīng)力和體積變化, 則產(chǎn)品容易斷裂,因此生產(chǎn)過程中,應(yīng)避免外界因素對氧化鋯精密陶瓷相變增韌的影響。

 

2 、顆粒增韌

顆粒增韌是指用顆粒做增韌劑,添加入ZrO2陶瓷粉體中,盡管效果不及晶須與纖維,但若顆粒種類、粒徑、含量和基體材料選擇得當(dāng),仍有一定的強(qiáng)韌效果。其優(yōu)點(diǎn)是簡便易行,增韌的同時(shí)會(huì)帶來高溫強(qiáng)度和高溫蠕變性能的改善。顆粒增韌的韌化機(jī)理主要有細(xì)化基體晶粒和裂紋轉(zhuǎn)向分叉等。
 

 

氧化鋯車燈陶瓷座零件


3 、纖維增韌

纖維增韌原理是在緊靠裂紋尖端的晶體,由于變形而給裂紋表面加上了閉合應(yīng)力,抵消裂紋尖端的外應(yīng)力,鈍化裂紋擴(kuò)展,從而起到了增韌作用;此外,裂紋擴(kuò)展時(shí),柱狀晶體的拔出時(shí)也要克服摩擦力,也會(huì)起到增韌的作用。

 

4 、自增韌

氧化鋯精密陶瓷由于柱狀晶的存在,在氧化鋯陶瓷斷裂過程中,會(huì)導(dǎo)致裂紋發(fā)生偏轉(zhuǎn),改變和增加了裂紋擴(kuò)展的路徑,從而鈍化裂紋增加了裂紋擴(kuò)展阻力,達(dá)到增韌的目的。

 

5 、彌散韌化

彌散韌化主要是指四方相ZrO2顆粒對陶瓷基體的韌化, 除了相變韌化機(jī)制以外還有第二相質(zhì)點(diǎn)的彌散韌化機(jī)制。在裂紋進(jìn)行擴(kuò)展之前,首先得克服陶瓷本身的內(nèi)部殘余應(yīng)變能,從而達(dá)到增韌的目的。

 

6、微裂紋增韌

微裂紋增韌是指在裂紋應(yīng)力尖端加入韌性材料,使其產(chǎn)生微裂紋,達(dá)到分散應(yīng)力的目的,減少裂紋前進(jìn)的動(dòng)力,從而增加材料的韌性。在材料發(fā)生相轉(zhuǎn)變時(shí),往往也會(huì)導(dǎo)致殘余應(yīng)變能效應(yīng)以及產(chǎn)生微裂紋。因此,相轉(zhuǎn)變增韌的效果是顯著的。

 

7、復(fù)合增韌

合增韌是指在ZrO2陶瓷實(shí)際增韌過程中同時(shí)采用幾種增韌機(jī)理,從而提高ZrO2陶瓷增韌效果。在實(shí)際應(yīng)用過程中,根據(jù)所要制備氧化鋯陶瓷材料的不同性能,來選擇具體的增韌機(jī)理。

 


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本文“氧化鋯陶瓷的增韌方法有哪些”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2022-12-15 17:19:29
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