ZTA陶瓷有三种组织，其中每种组织都含有不同成分的氧化锆陶瓷，下面科众陶瓷厂厂会详细介绍TZP材料的物理性能以及氧化锆陶瓷在其中起到的重要作用。

ZTC陶瓷有三种典型组织:

①ZrO2相基体上弥散分布着tZrO2的双组织织,即PSZ。

②细小的晶粒完全是t-ZrO2相,即TZP。

③t-ZrO2相作为增韧相分散到其他陶瓷基体,如ZTA。

其(qi)中(zhong)TZP是ZTC材(cai)(cai)料中(zhong)室温力(li)学性(xing)能(neng)最(zui)高的(de)(de)一种材(cai)(cai)料(其(qi)力(li)学性(xing)能(neng)见表1-2181),TZP中(zhong)又(you)以Y2O2作为(wei)稳(wen)定(ding)(ding)剂的(de)(de)Y-TZP应用(yong)最(zui)为(wei)广泛。TZP材(cai)(cai)料的(de)(de)制备以相图(tu)(图(tu)1-2)作指导(dao)19,稳(wen)定(ding)(ding)剂Y2O3的(de)(de)含(han)(han)量在1.75%~3.5%(摩尔分(fen)数)范(fan)围(wei)变(bian)化(hua)。t-ZrO2的(de)(de)含(han)(han)量取(qu)决于(yu)组(zu)(zu)成(cheng)、烧烧结(jie)(jie)温度和(he)时(shi)间般在60%~100%之间变(bian)化(hua)。典型的(de)(de)TZP材(cai)(cai)料徵观结(jie)(jie)构为(wei)粒径为(wei)0.5~2m的(de)(de)等轴(zhou)晶组(zu)(zu)成(cheng)的(de)(de)均匀组(zu)(zu)织21(如图(tu)1-3所(suo)示)。当原料中(zhong)含(han)(han)有异(yi)(yi)类组(zu)(zu)分(fen)(如SiO2)时(shi),在界面上往往存在由异(yi)(yi)类组(zu)(zu)分(fen)和(he)Y2O3组(zu)(zu)成(cheng)的(de)(de)玻璃相。

Y-TZP力学性能与稳定剂Y2O2的含量及t-ZrO2的晶粒尺及微观结构密切相关2~24],两者通过影响t-ZrO2的可相变能力和相变区高度h,造成了不同Y2O3的含量及t-ZrO2的晶粒尺寸的TZP材料之间的性能差异。通过对晶粒尺寸、稳定剂含量的控制可获得较好的力学性能。

稳定剂Y2O3含量(liang)(liang)(liang)(liang)是影响相(xiang)变(bian)(bian)临(lin)界(jie)尺(chi)寸的主(zhu)要(yao)因素(su),相(xiang)变(bian)(bian)临(lin)界(jie)尺(chi)寸随着Y2O3含量(liang)(liang)(liang)(liang)的降低而降低,当(dang)(dang)Y2O3含量(liang)(liang)(liang)(liang)低于2mol时,材料(liao)以m-ZrO2相(xiang)为主(zhu),当(dang)(dang)Y2O2含量(liang)(liang)(liang)(liang)在(zai)(zai)2%3%(摩尔(er)分(fen)数(shu)(shu))之(zhi)间时,则以t-ZrO2相(xiang)为主(zhu),临(lin)界(jie)晶(jing)粒尺(chi)寸在(zai)(zai)1.0m左右(you),材料(liao)强(qiang)度的峰(feng)值(zhi)出现在(zai)(zai)2.5%~3%(摩尔(er)分(fen)数(shu)(shu))之(zhi)间,韧(ren)性峰(feng)值(zhi)则在(zai)(zai)2%(摩尔(er)分(fen)数(shu)(shu))Y2O3左右(you)。当(dang)(dang)稳定剂含量(liang)(liang)(liang)(liang)一定时,TZP中决定相(xiang)变(bian)(bian)增(zeng)韧(ren)程度大小的可相(xiang)变(bian)(bian)的t-ZrO2的体积分(fen)数(shu)(shu)取(qu)决于晶(jing)粒尺(chi)寸。

氧化(hua)锆陶瓷(ci)阀套

如图1-4所示,随着晶粒尺寸增大,可相变的tZrO2体积分数增大,材料的断裂韧性随之增大2。由此可见,晶粒尺寸较小(尤其是小于100nm)的细晶Y-TZP,由于tZrO2过于稳定,相变增韧效应下降,往往导致较低的断裂韧性。针对此问题,降低TZP中稳定剂Y2O的含量,以降低相变临界尺寸,断裂韧性可达17MPa・m112L251。此外,D. Casellas261通过对YTZP材料在1650℃热处理,得到到Y-TZP/PSZ双相组织,稳定至室温的t-ZrO2的晶粒尺寸最大可达4pm,相变高度和可相爽体积分数显著提高。

氧化锆的化学性质和物理性质在一定的范围环境内都非常稳定，所以科众陶瓷厂加工的陶瓷棒，陶瓷环，陶瓷板以及一些陶瓷结构件可以被用于各行各业。