氧化鋯陶瓷被譽為陶瓷鋼,是一種潛在的醫(yī)療刀具材料。其中,3 mol.%氧化釔穩(wěn)定的四方相多晶氧化鋯（3Y-TZP）由于其理想的強度和韌性的配合,得到了廣泛地研究和應用。較目前常用的不銹鋼材料而言,將氧化鋯陶瓷應用于醫(yī)療鉆頭具備以下幾個優(yōu)勢:一、生物相容性良好;二、耐腐蝕性好,適用于復雜的手術(shù)環(huán)境;三、光潔度高,不易產(chǎn)生生物污染;四、硬度高,骨孔成型性好;五、熱導率低,避免局部高溫損傷骨組織;六、耐磨性好,鉆頭使用壽命長。然而,由于陶瓷材料的本征脆性致使所制鉆頭在高速鉆削過程中仍然存在崩刃傾向,進一步提高氧化鋯陶瓷的斷裂韌性成為研究重點。針對上述問題,以3Y-TZP為研究對象,利用傳統(tǒng)共沉淀法和新型涂覆法制備了氧化釔穩(wěn)定氧化鋯粉體。在此基礎(chǔ)上,引入Fe₃Al金屬間化合物作為增韌相,研究不同粉體制備方法及復合化對氧化鋯陶瓷斷裂韌性的影響。開發(fā)了一種利用新型真空熱壓燒結(jié)系統(tǒng)（HPS）進行氧化鋯陶瓷成型制備的方法。研究了燒結(jié)工藝參數(shù)、顯微組織和力學性能之間的關(guān)系,探索并制定了最優(yōu)的燒結(jié)工藝參數(shù)。采用掃描電鏡（SEM）和能譜分別對共沉淀氧化鋯和涂覆氧化鋯進行分析。結(jié)果表明,... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

氧化鋯三種晶型及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系

但設(shè)備昂貴，燒結(jié)時間相對較長，燒結(jié)（SPS）年由發(fā)達國家所開創(chuàng)的一項全新燒結(jié)技術(shù)，其原理的脈沖直流電流，使粉末放電、活化加熱、加壓人員尚未對 SPS 的燒結(jié)機理達成共識[34, 35]。一般：在電場的誘導下，粉末顆粒產(chǎn)生不同極性，發(fā)生，放電伴隨的沖擊波有助于粉末表面的凈化和活化焦耳熱，對粉末進行加熱，促進顆粒間的擴散遷移脈沖電流通過時產(chǎn)生大量熱量，在放電瞬間局部溫觸區(qū)域形成燒結(jié)頸，且熱量會迅速向周圍區(qū)域傳導燒結(jié)更快，達到致密化所需的燒結(jié)溫度更低。SP保（純凈）。但其技術(shù)的穩(wěn)定性（特別是溫控系統(tǒng)無法制備大型制品。

置于數(shù)萬安培的超大電流和低電壓的上下電極之間，粉末自身的電阻和電抗引起快熱，發(fā)熱速率達到 1~5°C/S，在適當壓力作用下，粉末進入熱塑性狀態(tài)速度快，快密化[36]。主要流程是通電→加壓→真空→供水→特種電源供電→數(shù)字化模塊控制→→成型→冷卻→取件。該設(shè)備主要由八大系統(tǒng)組成：1、主供電系統(tǒng)，提供設(shè)備的大功率電源（大電流、低電壓）；2、伺服液壓系統(tǒng)，提供制造產(chǎn)品的成型壓力；3、高真空系統(tǒng)，保證制造產(chǎn)品的合理氣氛；4、數(shù)字化控制系統(tǒng)，精確控制產(chǎn)品制造的過程和工藝；5、溫控系統(tǒng)，準確監(jiān)測產(chǎn)品燒結(jié)溫度；6、冷卻與凈化水系統(tǒng)，對電極等進行有效冷卻；7、模具系統(tǒng)，制造產(chǎn)品的母體，是產(chǎn)品形狀和質(zhì)量的保證；8、工藝系統(tǒng)，產(chǎn)品制造的技術(shù)參數(shù)，不同產(chǎn)品對應不同的工藝。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]鐵鋁金屬間化合物—四方氧化鋯陶瓷基復合材料的研究[D]. 李嘉.山東大學 2003

碩士論文
[1]石墨烯增強ODS銅基復合材料的制備工藝、組織與性能研究[D]. 楊長毅.華南理工大學 2018
[2]SPS燒結(jié)氧化鋯陶瓷的制備及其強韌化機理研究[D]. 李翔.華東理工大學 2016



本文編號：3473925