氧化鋯陶瓷是一種研究得最多的氧化物材料之一,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),氧化鋯陶瓷在電子陶瓷、功能陶瓷和結(jié)構(gòu)陶瓷等方面的應(yīng)用迅速發(fā)展。
這些特種陶瓷(或稱新型陶瓷)材料是電子、航天、航空和核工業(yè)的基礎(chǔ)材料,在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用異常活躍,例如某種火箭中用特種陶瓷材料制造的零部件占80%,一臺彩電接收機用特種陶瓷材料制造的元件占75%,一臺自動控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)范圍、精確度和靈敏度等主要指標取決于傳感器的性能,而制造傳感器則主要取決于功能陶瓷材料。氧化鋯陶瓷是高熔點金屬氧化物,分子式ZrO2相對分子質(zhì)量為123.22,熔點為2715℃,軟化點在2390~2500℃之間,沸點約為4300℃,莫氏硬度為。
氧化鋯陶瓷純的ZrO2在常壓下共有三種晶型:從低溫到高溫依次為單斜相(mon℃linic)、四方相(tetragonal)和立方相(cubic)。作為陶瓷材料氧化鋯在高溫煅燒后冷卻過程發(fā)生t-m的相變時隨3~5%的體積膨脹,使氧化鋯材料開裂,限制了其應(yīng)用。
氧化鋯陶瓷鋯中摻入鈣添加劑得到陶瓷材料的韌性提高。這使得學(xué)者們不斷地研究如何在室溫下將氧化鋯陶瓷鋯穩(wěn)定在四方相或立方相,擴大其應(yīng)用范圍。氧化鋯陶瓷材料的致命缺點是脆性,低可靠性和低重復(fù)性,這些不足嚴重影響了氧化鋯陶瓷材料的應(yīng)用范圍。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,才能使氧化鋯陶瓷材料成為一種廣泛應(yīng)用的新型材料,因此,氧化鋯陶瓷增韌技術(shù)一直是氧化鋯陶瓷研究的熱點。
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本文“氧化鋯陶瓷研究的熱點”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2022-12-16 17:10:32
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