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氧化锆陶瓷的低温老化现象

出处:氧化锆陶瓷 人气:发表时间:2015-2-7 11:13:02

 

氧化钇稳定的四方氧化锆陶瓷具有高强度、高断裂性能、耐磨性等优良的机械性能。但是它在100到400℃长期使用尤其是在潮湿环境下,就会导致力学性能的显著下降,在其表面伴随有微观或者宏观的微裂纹。这就是氧化锆陶瓷的低温老化现象。

氧化锆陶瓷环

 

大量研究表明,材料中晶粒尺寸和稳定剂的含量在很大程度上决定了材料四方相的稳定性,进而影响材料的抗低温老化性能。其中降低晶粒尺寸和增加氧化钇的含量都可以有效抑制四方相向单斜相的相变发生。晶粒尺寸低于临界晶粒尺寸的烧结体难以发生老化现象。其低温老化的临界晶粒尺寸是0.3μm到0.5μm。

根据形成老化的影响因素和材料的应用场合的不同,防止钇稳定氧化锆低温老化的措施有所不同,大致分为整体法和表面法:

1.控制四方钇稳定氧化锆的晶粒尺寸和稳定剂氧化钇的含量。

2.在钇稳定氧化锆材料中加入高弹性模量的第二相弥散粒子,比如氧化铝粒子。

3.在钇稳定氧化锆材料中加入其他的氧化物,其中最常见的就是CeO2,他是一种最常见的稳定剂,能够有效加强断裂韧性。

表面法:由于低温老化开始于表面,因而对材料的表面进行处理,阻止老化现象向内部扩展也是一种有效的抗老化措施。 

东莞市明睿陶瓷科技有限公司将3Y钇稳定氧化锆烧结体在氮气中进行热处理,在材料表面形成氮离子稳定的氧化层,有效的阻止了低温老化现象。


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