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【48812】氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷的主要成分及增韧原理

时间: 2024-05-23 11:37:22 |   作者: 新闻中心

  氧化锆增韧氧化铝陶瓷也叫锆铝复合陶瓷或ZTA陶瓷,是在陶瓷配方中引入了氧化锆等成分,进步陶瓷耐性,让其在耐磨的一起也具有比较强的抗冲击才能。由于ZTA陶瓷的这种特性,所以ZTA陶瓷衬板(NMC-ZTA)大范围的使用在常温环境下,输料量大、物料大、冲击力大的重磨损设备上作防磨内衬。

  一、ZTA陶瓷的主要成分ZTA陶瓷的主要成分是Al₂O₃、ZrO₂、Cr₂O₃、TiO₂以及ZnO,这些物质晶格类似,在烧结过程中与Al₂O₃构成固熔体,起到细化晶粒,促进烧结和进步开裂耐性的效果,ZTA陶瓷的开裂耐性KIC≥5.5MPa•m1/2。二、增韧原理1. 应力诱导相变增韧。氧化锆在特定条件下会产生相变,从单斜晶系转变为亚稳态的四方晶型。这种相变在遭到外应力时产生,导致体积胀大,然后阻挠裂纹扩展。2. 微裂纹增韧。在ZTA陶瓷中,氧化锆的添加会导致基体中构成均匀分布的微裂纹。这些微裂纹添加了资料的开裂外表能,促进主裂纹分叉,阻止裂纹的快速扩展,来提高资料的耐性。

  3. 弥散增韧。经过在氧化铝基体中添加四方氧化锆和立方氧化锆,能构成弯曲的裂纹扩展途径,添加资料的开裂耐性。4. 紧缩外表韧化。经过研磨处理,可以使外表层的氧化锆颗粒转变为单斜相,体积胀大构成紧缩外表层,然后抵消一部格外加拉应力,强化陶瓷。5. 氧化锆晶粒的存在能固定和强化氧化铝陶瓷的晶界,削弱裂纹的影响。氧化锆的弹性模量和热胀大系数与氧化铝不同,当氧化锆填充在氧化铝晶界处时,会遭到晶界的径向压应力,来提高陶瓷的开裂耐性。



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