氧化鋯陶瓷是具有獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)，如高硬度，低的熱傳導(dǎo)性，熔點高，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,實現(xiàn)材料強韌化，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。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：相變增韌、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、相變增韌,相變增韌是指亞穩(wěn)定四方相t—ZrO2在裂紋尖端應(yīng)力場的作用下發(fā)生一相變,形成單斜相,產(chǎn)生體積膨脹,從而對裂紋形成壓應(yīng)力,阻礙裂紋擴展,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)對氧化鋯陶瓷相變增韌有很大的影響,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)過程中,應(yīng)避免外界因素對氧化鋯陶瓷相變增韌的影響。

    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,仍有一定的強韌效果。其優(yōu)點是簡便易行,增韌的同時會帶來高溫強度和高溫蠕變性能的改善。顆粒增韌的韌化機理主要有細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,鈍化裂紋擴展,從而起到了增韌作用;此外,裂紋擴展時,柱狀晶體的拔出時也要克服摩擦力,也會起到增韌的作用。

    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程中,會導(dǎo)致裂紋發(fā)生偏轉(zhuǎn),改變和增加了裂紋擴展的路徑,從而鈍化裂紋增加了裂紋擴展阻力,達到增韌的目的。

    5、彌散韌化,彌散韌化主要是指四方相ZrO2顆粒對陶瓷基體的韌化,除了相變韌化機制以外還有第二相質(zhì)點的彌散韌化機制。在裂紋進行擴展之前,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,達到分散應(yīng)力的目的,減少裂紋前進的動力,從而增加材料的韌性。在材料發(fā)生相轉(zhuǎn)變時,往往也會導(dǎo)致殘余應(yīng)變能效應(yīng)以及產(chǎn)生微裂紋。因此,相轉(zhuǎn)變增韌的效果是顯著的。