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氧化锆陶瓷增韧是怎么完成的?

出处:氧化锆陶瓷 人气:发表时间:2015-1-9 16:10:28

 

    氧化锆陶瓷的熔点高达2700度,耐热性耐腐蚀性优良,热导率在常见的陶瓷材料中最低(约为16.8W/m/k,热膨胀系数最大,与金属材料较为接近。完全稳定化氧化锆易产生较高的热应力,但部分稳定氧化锆具有强度高,脆性低,较高的断裂韧性,被认为是发动机上最有前途的陶瓷材料。

氧化锆陶瓷

 氧化锆陶瓷

美国康明斯公司已有氧化锆陶瓷发动机部件问世,日本也有许多陶瓷发动机部件。目前使用的最多的的陶瓷系列是:氧化锆增韧陶瓷,部分钇稳定氧化锆陶瓷,四方多晶体氧化锆。这三种陶瓷都具有良好的韧性和高强度,优良的性能源于四方氧化锆经受应力诱导相变转变为单斜相相变,该相变同时伴有体积膨胀,这种现象称为相变增韧。

 

相变增韧氧化锆陶瓷是一种极有发展前途的新型结构陶瓷,主要利用氧化锆相变特性来提高陶瓷材料的断裂韧性和抗弯强度,使其具有优良的力学性能,低热导率和良好的抗震性。

 

陶瓷材料具有优良的耐磨性,耐腐蚀和高温性能,但由于陶瓷的固有的脆性,限制了实际使用范围。因此,改善陶瓷材料的脆性,增大强度以提高其在实际使用中的可靠性,成为其能够广泛应用的关键。围绕改善陶瓷材料的脆性和提高强度,近年来各国学者提出各种增韧补强机理,开发出各种高性能的氧化锆增韧陶瓷。


 

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