冷冻浇注法制备多孔氧化锆陶瓷的孔隙率调控及抗压强度EI北大核心CSCD

采用冷冻浇注法,通过调控固相含量和黏结剂浓度,制备孔隙率范围在35.3%~75.0%的多孔氧化锆陶瓷。采用旋转流变仪、扫描电子显微镜(SEM)和万能力学性能测试机表征悬浮液的黏度、多孔氧化锆的微观形貌及抗压强度,研究固相含量和黏结剂浓度的变化对多孔氧化锆孔隙率及抗压强度的影响规律。结果表明,固相含量从10%增加至32%(体积分数),多孔试样的孔隙率从75.0%降低至35.3%;黏结剂浓度从1%提高至8%(质量分数),试样的烧结收缩率从25.0%提高至33.4%,孔隙率从75.0%降低至62.7%。抗压测试显示,孔隙率的降低使平均抗压强度由4.5 MPa提升至270.1 MPa,断裂模式从渐进性的屈曲断裂转变为灾难性的脆性断裂。对试样力学性能的分析表明,陶瓷壁之间桥结构的增多利于多孔氧化锆抗压强度的提高。