針對單一相ZrO₂增韌Al₂O₃（ZTA）陶瓷在提高韌性的同時不能合理兼顧其耐磨性能,利用稀土氧化物能促進復合陶瓷材料熱壓燒結(jié)的工藝特點,將La₂O₃/Y₂O₃添加到ZTA陶瓷材料中,XRD衍射圖譜表明:La₂O₃/Y₂O₃的添加可以有效阻礙ZrO₂不穩(wěn)態(tài)晶型相變,促進介穩(wěn)態(tài)t-ZrO₂的形成。當添加量為4%（質(zhì)量分數(shù)）時,燒結(jié)后晶粒分布最為均勻,致密程度高,其維氏硬度、抗彎強度、斷裂韌性分別比相應未添加稀土氧化物的ZTA材料提高了8%、21%、33%,且La₂O₃與Al₂O₃會發(fā)生原位反應生成片狀LaAl₁₁O₁₈,這種片晶不僅可以阻礙Al₂O

【文章來源】：材料導報. 2016年12期 北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

圖１ＬＹ０－ＺＴＡ的ＸＲＤ譜Ｆｉｇ．１ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｏｆＬＹ０－ＺＴＡ

圖２ＬＹ４－ＺＴＡ的ＸＲＤ譜Ｆｉｇ．２ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｏｆＬＹ４－ＺＴＡ

４中還可看出斷口處有孔洞、坑洼，這很可能是原位反應生成的大長徑比片狀ＬａＡｌ１１Ｏ１８拔出留下孔洞，這種片晶既可以阻礙Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２顆粒長大，也可借助較大長徑比誘發(fā)裂紋橋接、晶粒拔出等增韌機制來改善材料的力學性能。圖４ＬＹ４－ＺＴＡ斷口處不同放大倍數(shù)下的ＳＥＭ圖Ｆｉｇ．４ＳＥＭｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｓｕｒｆａｃｅｏｆＬＹ４－ＺＴＡｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ２．３摩擦磨損實驗圖５為ＬＹ－ＺＴＡ陶瓷材料磨損率與磨損時間關(guān)系圖。從圖５可明顯看出未添加Ｌａ２Ｏ３／Ｙ２Ｏ３試樣磨損率相對較高，在連續(xù)磨損８０ｍｉｎ后其磨損率達到了５×１０－５ｍｍ３／（Ｎ·ｍ），而添加Ｌａ２Ｏ３／Ｙ２Ｏ３試樣磨損率相對較低，ＬＹ４－ＺＴＡ在磨損８０ｍｉｎ后僅為１．８×１０－５ｍｍ３／（Ｎ·ｍ）。這表明在Ｌａ２Ｏ３／Ｙ２Ｏ３含量為４％（質(zhì)量分數(shù)）時，ＺＴＡ陶瓷材料燒結(jié)制備的缺陷率最低，合適的稀土氧化物含量可以提高復合材料致密度及起到細化晶粒的作用，這保證了ＺＴＡ陶瓷材料的力學性能及耐磨性能。當Ｌａ２Ｏ３／Ｙ２Ｏ３含量為６％（質(zhì)量分數(shù)）時，磨損２０ｍｉｎ后磨損率與ＬＹ４－ＺＴＡ相差不圖５不同Ｌａ２Ｏ３／Ｙ２Ｏ３含量的ＺＴＡ陶瓷磨損率Ｆｉｇ．５ＷｅａｒｒａｔｅｓｏｆｔｈｅＺＴＡｃｅｒａｍｉｃｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＬａ２Ｏ３／Ｙ２Ｏ３ｃｏｎｔｅｎｔｓ·１６

【參考文獻】：
期刊論文
[1]ZrO2/Al2O3復相陶瓷的制備及性能研究[J]. 李美葶,張國棟,羅旭東,王森.  硅酸鹽通報. 2015(04)
[2]復合燒結(jié)助劑對Al2O3-ZrO2陶瓷相對密度的影響[J]. 趙冉,孫洪巍,劉慧娟,胡少杰,胡行.  硅酸鹽通報. 2011(02)
[3]添加稀土氧化物對氧化鋁復相陶瓷性能的影響[J]. 郭瑞松,郭多力,齊海濤,陳玉如,楊正方,袁啟明.  硅酸鹽學報. 2002(01)

碩士論文
[1]t-ZrO2/α-Al2O3陶瓷納米復合粉體制備研究[D]. 吳建華.湘潭大學 2005



本文編號：2915381