氧化锆陶瓷的制备工艺和力学性能研究

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1、中南入学硕十学付论文摘要本文研究了氧化钻陶瓷的制备工艺和力学性能，包括Y203添NI艺、添加量、烧结工艺以及添加氧化锌晶须对氧化钻陶瓷力学性能的影响。运用x射线衍射分析和SEM观察等现代材料分析手段，对材料的显微组织和相成份变化作了深入分析，得出如下结论：1)在氧化钇添加方式上，直接配料法、预烧法两种方法对氧化锆陶瓷物理性能的影响不大，两种方法得到的材料具有大致相当的密度、硬度。在1600"C保温2hr，预烧法可以得到稍高的横向抗弯强度。预烧温度即使到1100℃也不能使Y203固溶于Zm2粉末中。2)烧结温度和时间对3％molY203一z幻2陶瓷物理性能影响明显，在本实验条件下1600"

2、C烧结4小时，密度、硬度、抗弯强度取得最大值。其密度接近四方晶型氧化锆理论密度。3)在1600"C和1650"C下烧结4小时，在氧化钇含量2％．6％mol范围内，氧化钇含量对氧化钻陶瓷密度影响不明显；氧化钇含量对氧化钻陶瓷硬度与抗弯强度影响明显。4)在1600。C和1650"C下烧结4小时，氧化钇含量对氧化锆陶瓷断裂韧性影响明显：在16004C烧结温度下，3Y-Zx02陶瓷成分断裂韧性达到最大值，在1650℃烧结温度下，4Y-Zr02陶瓷成分断裂韧性达到最大值。5)在氧化锌含量2％．10％范围内，1600"C和1650℃下烧结4小时后，氧化锌的添加导致氧化钻陶瓷密度下降，添加8％氧化锌导

3、致密度下降O．3∥mm3，即5％；而烧结温度对氧化锆陶瓷密度影响更为明显。61在氧化锌含量2％．10％范围内，1600"C和1650‘C下烧结4小时，氧化含锌量对氧化锆陶瓷硬度影响明显，所有成份点的陶瓷硬度显著降低，且同一试样检测离散度较大。7)在氧化锌含量2％-10％范围内，1600"C和1650。C下烧结4小时后，氧化锌含量对氧化钻陶瓷抗弯强度影响明显，所有成份点氧化钻陶瓷抗弯强度均较低。关键词：氧化锆陶瓷；氧化锌晶须；相变增韧；力学性能±塑叁兰堡±芏堡堡塞垒!墨型ABSTRACTThisworkstudiedtheeffectofadditionofyttriumoxideonme

4、chanicalbehaviorsofzirconiaceramicandtheeffectofzincoxidecrysmlwhiskeronmechanicalbehaviorsofPSZzirconiaceramic．AccordingtotheanalysisofY203contentingzireoniaceramicpowderandcorrespondedbulkmaterialbyX．raydiffractionandanalysisofzincoxidecrystalwhiskerandzincoxidecrystalwhisker-contenting3Y-Zr02c

5、eramicmaterialbySEMinspection，wedrawthefollowingconclusions：l、Ontheadditionmethodsofyariumoxide，bothdirectlyblendingandpre-mixingprocesseshavealmostthesimilareffectonmechanicalbehaviorsofzirconiaoxideceramic，leadingtoalmostsimilardensity,hardnessandtr'dnsverseruptures仃ength．Intheprocessofpre．sint

6、edngfor2hratatemperatureof1600"(2．throughpre—mixingCangetaliRlehighertraversebendingstrength．．Evenwhenthepre-sinteringtemperaturereaches1100"(2，noY203dissolvesinZr02．2、Thephysicalpropertiesof3％molY203一Zr02ceramicaregreatlyinfluencedbythesinteringtimeandtemperature．Afterbeingsintered砒1600"(2for4ho

7、urs,thesample’Sdensity,hardnessandstrengthallalethehighest,andthedensityreachesthetheoreticalvalueoftetragonalzirconia．3)Whentheyttriumoxidecontentisinrangeof2％-6％，wefoundthattheyttriumoxidecontenthasloweffect011theden