氧化鋯陶瓷是具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，如高硬度，低的熱傳導(dǎo)性，熔點(diǎn)高，抗高溫和腐蝕，化學(xué)惰性和兩性性質(zhì),只有改善氧化鋯陶瓷的斷裂韌性,實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)韌化，提高其可靠性和使用壽命，才能使氧化鋯陶瓷真正地成為一種廣泛應(yīng)用的新型材料，氧化鋯陶瓷增韌技術(shù)一直是陶瓷研究的熱點(diǎn)。下面由深圳氧化鋯陶瓷廠家的技術(shù)人員為大家介紹氧化鋯陶瓷的增韌方法：

    陶瓷的增韌方法主要有：相變?cè)鲰g、顆粒增韌、纖維增韌、自增韌、彌散韌化、微裂紋增韌、復(fù)合增韌等。

    1、相變?cè)鲰g,相變?cè)鲰g是指亞穩(wěn)定四方相t—ZrO2在裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)的作用下發(fā)生一相變,形成單斜相,產(chǎn)生體積膨脹,從而對(duì)裂紋形成壓應(yīng)力,阻礙裂紋擴(kuò)展,起到增韌的作用。此外,外界條件(如激光沖擊、疲勞斷裂韌性、低溫、晶粒尺寸和含量、臨界轉(zhuǎn)變能量等)對(duì)氧化鋯陶瓷相變?cè)鲰g有很大的影響,如果相變產(chǎn)生大的應(yīng)力和體積變化,則產(chǎn)品容易斷裂,因此生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)避免外界因素對(duì)氧化鋯陶瓷相變?cè)鲰g的影響。

    2、顆粒增韌,顆粒增韌是指用顆粒做增韌劑,添加入ZrO2陶瓷粉體中,盡管效果不及晶須與纖維,但若顆粒種類、粒徑、含量和基體材料選擇得當(dāng),仍有一定的強(qiáng)韌效果。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便易行,增韌的同時(shí)會(huì)帶來(lái)高溫強(qiáng)度和高溫蠕變性能的改善。顆粒增韌的韌化機(jī)理主要有細(xì)化基體晶粒和裂紋轉(zhuǎn)向分叉等。

    3、纖維增韌纖維,晶須增韌原理是在緊靠裂紋尖端的晶體,由于變形而給裂紋表面加上了閉合應(yīng)力,抵消裂紋尖端的外應(yīng)力,鈍化裂紋擴(kuò)展,從而起到了增韌作用;此外,裂紋擴(kuò)展時(shí),柱狀晶體的拔出時(shí)也要克服摩擦力,也會(huì)起到增韌的作用。

    4、自增韌,氧化鋯陶瓷由于柱狀晶的存在,在氧化鋯陶瓷斷裂過(guò)程中,會(huì)導(dǎo)致裂紋發(fā)生偏轉(zhuǎn),改變和增加了裂紋擴(kuò)展的路徑,從而鈍化裂紋增加了裂紋擴(kuò)展阻力,達(dá)到增韌的目的。

    5、彌散韌化,彌散韌化主要是指四方相ZrO2顆粒對(duì)陶瓷基體的韌化,除了相變韌化機(jī)制以外還有第二相質(zhì)點(diǎn)的彌散韌化機(jī)制。在裂紋進(jìn)行擴(kuò)展之前,首先得克服陶瓷本身的內(nèi)部殘余應(yīng)變能,從而達(dá)到增韌的目的。

    6、微裂紋增韌,微裂紋增韌是指在裂紋應(yīng)力尖端加入韌性材料,使其產(chǎn)生微裂紋,達(dá)到分散應(yīng)力的目的,減少裂紋前進(jìn)的動(dòng)力,從而增加材料的韌性。在材料發(fā)生相轉(zhuǎn)變時(shí),往往也會(huì)導(dǎo)致殘余應(yīng)變能效應(yīng)以及產(chǎn)生微裂紋。因此,相轉(zhuǎn)變?cè)鲰g的效果是顯著的。