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氧化锆陶瓷增加韧性可以弥补其脆性

出处:氧化锆陶瓷 人气:发表时间:2015-4-6 11:44:24

 

氧化锆陶瓷熔点高达2700℃,耐热性、耐蚀性优良,热导率在常见的陶瓷材料中最低,热膨胀系数又最大,与金属材料较为接近。完全稳定化氧化锆易产生较高酌热应力,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。美国康明斯公司已有该种产品面世,日本也有许多用氧化锆陶瓷制造的发动机部件。

氧化锆陶瓷

氧化锆陶瓷

目前使用得最多的含氧化锆陶瓷系列是:氧化锆增韧氧化铝;部分稳定氧化锆;四方氧化锆多晶体。这三种陶瓷都具有高的强度和良好的韧性。优良的性能起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,其主要是利用氧化锆相变特性来提高陶瓷例料的断裂韧性和抗弯强度,使其具有优良的力学性能,低的热导率和良好的抗热层性。它还可以用来显著提高脆性材料的韧性和强度,是复合材料和复合陶瓷中重要的增韧剂。

近10年来,具有各种性能的公认陶瓷和以氧化锆为相变增韧物质的复合陶瓷迅速发展,在工业和科学技术的许多领域获得了日益广泛的应用。与此同时,有关氧化锆相变的研究也受到了学术界的普遍重视,在固态相变研究领域中占据了仅次于金属的重要地位。

氧化锆陶瓷材料具有优异的耐磨性、耐蚀性和高温性能,但是由于陶瓷固有的脆性,限制了其实际应用范围,因此,改善陶瓷材料的脆性,增大强度以提高其在实际应用中的可靠性,成为其能够广泛应用的关键

 


 

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