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        氧化鋯陶瓷的基本性能介紹

        內容導讀:常壓下純的氧化鋯陶瓷有三種晶型,低溫為單斜晶系,密度5.65g/cm3,高溫為四方晶系,密度6.10g/cm3,更高溫度下為立方晶系,密度6.27g/cm3,其相互間的轉化關系如下:

          常壓下純的氧化鋯陶瓷有三種晶型,低溫為單斜晶系,密度5.65g/cm3,高溫為四方晶系,密度6.10g/cm3,更高溫度下為立方晶系,密度6.27g/cm3,其相互間的轉化關系如下:

          氧化鋯陶瓷天然ZrO2和用化學法得到的ZrO2屬于單斜晶系。單斜晶型與四方晶型之間的轉變伴隨有7%左右的體積變化。

          氧化鋯陶瓷加熱時由單斜ZrO2轉變為四方ZrO2,體積收縮,冷卻時由四方ZrO2轉變為單斜ZrO2,體積膨脹。但這種收縮與膨脹并不發生在同一溫度,前者約在1200℃,后者約在1000℃。

          由于晶型的轉變產生體積變化,會造成開裂,故單純的氧化鋯陶瓷很難生產,通過實踐發現加入適量的晶型穩定劑CaO、MgO、Y2O3、CeO2等和其他稀土氧化物,可以使ZrO2相變溫度降低至室溫以下,使高溫穩定的四方和立方氧化鋯在室溫也能以穩定或亞穩定形式存在,形成無異常膨脹、收縮的立方、四方晶型的穩定氧化鋯(FSZ)和部分穩定氧化鋯(PSZ)。

          氧化鋯中隨著穩定劑加入量的不同,會產生不同晶型的氧化鋯,相變過程中由于體積和形狀的改變,能夠吸收能量,減少裂紋尖端應力集中,阻止裂紋擴展,提高陶瓷材料的韌性,從此氧化鋯相變增韌陶瓷的研究和應用得到了迅速的發展,主要有三種類型:部分穩定氧化鋯陶瓷;四方氧化鋯多晶體陶瓷;氧化鋯增韌陶瓷。

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