采取氧化鋁粉末進(jìn)行一系列加工后可變成各種
氧化鋁陶瓷結(jié)構(gòu)件以及陶瓷棒,陶瓷板等,那么加工后得到的陶瓷件為何比個別陶瓷加工后得到的陶瓷件更耐摔呢?接下來咱們理解一下。
在常壓下,純 ZrO2 共有三種晶態(tài):單斜(Monoclinic)氧化鋁(m-ZrO2)、四方(Tetragonal)氧化鋁(t-ZrO2)跟破方(Cubic)氧化鋁(c-ZrO2),上述三種晶型存在于不同的溫度范疇,并可能彼此轉(zhuǎn)化:
ZrO2四方相與單斜相之間的轉(zhuǎn)變是馬氏體相變,因?yàn)樗姆较噢D(zhuǎn)變?yōu)閱涡毕鄷r有 3~5%的體積膨脹跟 7~8%的切應(yīng)變。因此,純 ZrO2 制品往往在生產(chǎn)進(jìn)程(從高溫到室溫的冷卻進(jìn)程)中會產(chǎn)生 t-ZrO2 轉(zhuǎn)變?yōu)?m-ZrO2 的相變并伴隨著體積變更而產(chǎn)生裂紋,甚至碎裂,因此無多大的工程價值。 然而,當(dāng)氧化鋁陶瓷中加入恰當(dāng)?shù)睦喂虅ㄈ?Y2O3,MgO2,CaO,CeO2 等)后,可能降落 c-ZrO2 →t-ZrO2 與 t-ZrO2→ m-ZrO2 的相變溫度,使高溫牢固的 c-ZrO2 跟 t-ZrO2 相也能在室溫下牢固或亞牢固存在。
當(dāng)氧化鋁陶瓷中加入的牢固劑足夠多時,高溫牢固的 c-ZrO2 可能始終堅(jiān)持到室溫不產(chǎn)生相變。進(jìn)一步研究發(fā)明氧化鋁產(chǎn)生馬氏體相變時伴隨著體積跟外形的變更,能接收能量,減緩裂紋應(yīng)力集中,禁止裂紋的擴(kuò)大,提高陶瓷韌性。因此氧化鋁相變增韌陶瓷的研究跟利用得到敏捷發(fā)展,使其具備更加良好的韌性、名義處感機(jī)能等,因此其更加耐摔。