ZrO2纳米颗粒的添加对ZrO2/HA复合陶瓷物相和力学性能的影响

将液相掺杂CeO2和Fe2O3的钇稳定四方ZrO2纳米粉作为着色剂添加到微米ZrO2/HA体系中,1400℃烧结制备了ZrO2/HA纳米复合陶瓷.利用X射线衍射分析了复合陶瓷的物相组成;三点弯曲法、单边切口梁法及压痕法测试了陶瓷的力学性能;讨论了纳米氧化锆的添加对复合陶瓷力学性能及物相组成的影响,分析纳米氧化锆导致复合陶瓷力学性能改变的原因.根据复合陶瓷断裂前后单斜相氧化锆的含量变化,证实氧化锆纳米粉的添加不仅有利于复合陶瓷中四方相氧化锆的稳定存在,而且可以提高基体相变四方相氧化锆的含量,相变增韧作用加强.力学性能测试结果显示:体系中适量纳米氧化锆的存在可以提高材料的抗弯强度和断裂韧性20%以上,密度和硬度少量增加,但由于没有新物相引入,对弹性模量未造成影响.     

锆溶胶制备及其对刚玉莫来石复相陶瓷性能的影响

采用溶胶-凝胶法合成了锆溶胶,并在刚玉-莫来石质材料中引入ZrO2,分析了ZrO2溶胶对刚玉-莫来石复相陶瓷性能的影响特征。研究结果表明,ZrO2在主体材料中形成纳米包裹薄膜,ZrO2的分布可控和均匀掺入,不仅提高复相陶瓷的抗热震性、高温强度及蠕变性,而且还使微观结构可控、晶粒尺寸均匀。加入ZrO2溶胶产生氧化锆粒子的应力诱导相变增韧和微裂纹增韧是刚玉-莫来石质材料热震稳定性提高的主要原因。     

添加剂对氧化物陶瓷性能的影响

讨论了添加剂对Al2O3陶瓷，BeO陶瓷，ZrO2陶瓷和ZTA陶瓷性能的影响，分析了添加剂对氧化陶瓷的烧结性能和添加剂对ZrO2增韧Al2O3陶瓷（ZTA）的性能的影响机制。     

添加ZrO2对Al2O—SiC系复相陶瓷力学性能的影响

通过ZrO2强化增韧Al2O3-SiC系陶瓷，其复合材料的力学性能在一定程度上获得改善。ZrO2外加含量在0－40wt%范围内，复相陶瓷的断裂韧性保持上升，而其硬度则呈下降的趋势。少量添加ZrO2(≤10wt%)时，其强度得到提高，当ZrO2含量为10wt%左右，强度达到最大值；超过该含量后强度迅速下降。研究结果表明，复相陶瓷力学性能与瓷体中的二相粒子的相变增韧和热应力共配有关。X射线衍射分析研究表明，随着ZrO2含量增加，材料断口相变量增大，断裂韧性也相应提高，确是ZAS（ZrO2增韧Al2O3-SiC)复相材料中ZrO2(t)→ZrO(m)相变增韧起主要作用。当ZrO2添加含量增加时，二相粒子与基体热膨胀系数不匹配，而在复合材料中产生内应力导致瓷体强度降低，研究还表明10wt%ZrO2增韧Al2O3-SiC陶瓷是一种较佳的高温耐磨材料。     

氧化锆增韧陶瓷及其进展

氧化锆增韧陶瓷是当代科技革命中的一支新秀,预计氧化锆增韧陶瓷的发展,将获得韧性达到低强度金属水平、并保持高强度的新材料。本文试图综述氧化锆增韧陶瓷及其进展情况。文中介绍有关ZrO_2的相关系,评述增韧机理,对影响增韧和应用的若干因素进行初步的综合探讨。     

二氧化锆陶瓷的相变增韧机理和应用

综合论述了国内外对ZrO2 陶瓷的相变增韧机理的研究 ,介绍了ZrO2 陶瓷的类型和性能以及在陶瓷和其它工业领域的应用前景。     

ZrO2-Al2O3-TiC纳微米复合陶瓷模具材料的研究

以钇稳定四方氧化锆(Y-TZP)、Al2O3、纳米级的TiC为主要原料,采用真空热压烧结工艺,制备了ZrO2-Al2O3-TiC纳微米复合陶瓷模具材料.研究了该材料的力学性能和微观结构.研究结果表明:当TiC含量为20vol%,Y2O3含量为3mol%时,制备的ZrO2-Al2O3-TiC复合陶瓷模具材料具有良好的力学性能.抗弯强度、断裂韧性和硬度分别达到824 MPa、10.7 MPa·m1/2和11.67 GPa.晶粒细化、穿晶断裂、颗粒桥联、裂纹偏转和相变增韧是主要的增韧补强机理.     

纳米MgO/TiO2对ZTA陶瓷性能的影响

研究了纳米MgO/TiO2复合添加剂对氧化锆增韧氧化铝(ZTA,ZrO22%)陶瓷的烧结特性和机械性能的影响。结果表明:添加少量的纳米MgO及TiO2,不仅可以降低烧结温度,并能显著提高材料的抗弯强度和断裂韧性,其实验峰值分别达到364MPa和4.3MPa·m1/2。     

蓝色氧化锆陶瓷的研制

以微米或纳米氧化锆粉体为主原料,钒锆蓝色料或Co3O4为着色剂,添加适量烧结助剂制备蓝色氧化锆陶瓷。研究了氧化锆、助剂、着色剂等对蓝色氧化锆陶瓷颜色及性能的影响。结果表明:用纳米级ZrO2粉体为原料,钒锆蓝色料为着色剂,添加少量烧结助剂,可制得性能优良、颜色亮丽的蓝色氧化锆陶瓷;用纳米级ZrO2为原料,Co3O4为着色剂,添加少量烧结助剂,可制得性能优良、颜色亮丽的钴蓝色氧化锆陶瓷。     

纳米氧化锆增韧刚玉质陶瓷蓄热体的性能研究

以板状刚玉细粉、活性α-Al2O3微粉为主要原料,脱硅锆或不同Y2O3含量的纳米ZrO2为添加剂,CMC为结合剂,在200 MPa液压压力下半干法压制成型,经1550℃2 h烧成,制备了刚玉质陶瓷蓄热体试样,检测烧后试样的常温抗折强度、常温耐压强度、抗热震性,并借助SEM分析了其显微结构。结果表明:引入纳米ZrO2与引入脱硅锆相比,纳米ZrO2作为第二相粒子弥散分布于刚玉质陶瓷蓄热体的内部,提高了其强度和抗热震性;纳米ZrO2的增韧效果与其引入时的晶型有关,引入的ZrO2全部为立方晶型时不能发生相变增韧,仅发生微裂纹增韧,增韧效果小,而引入的ZrO2存在适量四方和单斜晶型时通过相变增韧和微裂纹增韧的共同作用提高了刚玉质陶瓷蓄热体的韧性。     

锆元素不同掺杂方式对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

研究了锆元素不同掺杂方式对钛酸钡陶瓷介电性能的影响.采用固相法制备出掺杂比例为1mol%的zrO<,2>-BaO和ZrO<,2>两种掺杂方式的钛酸钡陶瓷样品,对其进行多方面的表征.实验结果表明.ZrO<,2>-BaO掺杂与ZrO<,2>掺杂的钛酸钡晶格常数、介电性能会发生不同的变化,这是由锆元素不同掺杂情况对钛酸钡的作...     

ZrO2增韧Al2O3—TiC系陶瓷复合材料的力学性能及其耐磨性能

本文通过对ＺｒＯ２增韧Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ系复相陶瓷材料的制备工艺以及ＺｒＯ２含量的变化对材料断裂韧性、抗弯强度以及硬度的影响研究，采用Ｘ射线衍射法分析断口相变量随组成变化对多元系相陶瓷断裂韧性、抗弯强度的影响，同时分析在不同冲击工况下其耐冲蚀磨损特性与力学性能之间的关系。     

多元稳定剂复合掺杂对增韧ZrO_2陶瓷性能的影响

Y_2O_3、CeO_2,MgO分别单独作为稳定剂制备增韧ZrO_2陶瓷材料,各有优点和不足。为了发挥不同稳定剂的优点而抑制其不足,本文研究了多元稳定剂复合添加对增韧ZrO_2陶瓷性能的影响。试验发现Y、Ce、Mg三种稳定剂复合掺杂的(Y、Ce、Mg)—PTZ陶瓷保持了Y稳定剂使材料强度、硬度较高的优点,发挥了Ce稳定剂使材料高韧性的优点,而Mg的加入实现了液相促进下的低温烧结,克服了Ce稳定剂使材料晶粒粗大,穿晶断裂等缺点,可获得高韧性、高强度ZrO_2陶瓷材料。     

添加剂对钢渣微晶玻璃抗弯强度及颜色的影响

介绍了在微晶玻璃中引入添加剂后对其性能以及颜色的影响.实验结果表明:随着ZrO2引入量的增加,抗弯强度先是增大然后又有所下降,ZrO2的最佳引入量为1%.通过引入不同的着色剂可以制得不同颜色的微晶玻璃.     

三层结构的氧化锆陶瓷整体烧结研究

对三层结构的ZrO2陶瓷的整体烧结行为进行了较深入的研究,提出了提高三层结构的ZrO2陶瓷整体烧结的措施。研究结果表明:对于三层结构的ZrO2陶瓷,通过采取波浪型界面结构,改进表面层配方,降低升温速率等手段能获得整体烧结性能良好,抗弯强度达到682MPa,硬度15.56GPa的力学性能优良的复合陶瓷材料。     

ZrO2-SiC材料中原位SiC生成量预报的神经网络模型

研究了基于神经网络的ZrO2-SiC材料中原位SiC生成量预报模型,运用材料制备过程中的工艺参数,实现了SiC生成量的预报.结果表明:本模型具有良好的预报效果,人工神经网络是材料性能定量预报的一种有效方法.     

添加ZrO_2对Ta_2O_5陶瓷结构与性能的影响

以ZrO2和Ta2O5粉体为原料,采用固相反应法制备了ZrO2掺杂Ta2O5陶瓷。研究了ZrO2掺杂对Ta2O5陶瓷的相组成、微观结构、抗弯强度、热膨胀系数和抗热震性能的影响。结果表明:ZrO2掺杂可在烧成过程中抑制β-Ta2O5相向α-Ta2O5相的转变,5%(质量分数,下同)ZrO2掺杂Ta2O5陶瓷为β-Ta2O5单相固溶体。3%ZrO2掺杂,显著抑制了Ta2O5陶瓷高温烧结过程中的晶粒长大,避免了晶界开裂;掺杂量达到5%以上时,可显著促进Ta2O5陶瓷的烧结致密化。5%ZrO2掺杂的Ta2O5陶瓷表现出较高的抗弯强度(74.5MPa),低的热膨胀系数(1.96×10-6/℃)和良好的抗热震性能。     

纳米ZrO2粉体在液相中分散的研究进展

综合近几年来纳米ZrO2粉体在液体介质中分散的研究情况,发现对纳米ZrO2粉体的分散研究主要集中在6个方面:pH值、盐离子(离子强度)、分散剂、固含量、液体介质和分散剂在ZrO2颗粒表面的吸附.通过这些方面的研究,人们能够得到颗粒分散均匀、不聚沉、流动性好、固含量高的ZrO2悬浮液,这就为采用胶态成型方法制备纳米ZrO2陶瓷及其复合材料奠定了基础.     

添加ZrO2的高铝瓷的抗热震性研究

研究了添加ZrO2对高铝瓷抗热震性的影响。发现添加14％（质量分数）ZrO2的高铝瓷的抗热震性比纯高铝瓷的高，原因是所加入的ZrO2在冷却中发生相变，从而提高了材料的抗热震性。