釔穩(wěn)定納米二氧化鋯

結(jié)構(gòu)件陶瓷增韌用納米氧化鋯

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添加釔穩(wěn)定納米氧化鋯能提高陶瓷的致密度和韌性，提高陶瓷的硬度和耐磨性，使陶瓷耐摔打不破裂，防止開裂，同時(shí)降低陶瓷的燒結(jié)溫度。

添加10%左右的納米氧化鋯VK-R30Y3到陶瓷里面可以降低陶瓷燒結(jié)溫度50-100攝氏度左右。

納米氧化鋯（VK-R30Y3）ZrO2增韌：

一種是“細(xì)化理論”，認(rèn)為納米級(jí)氧化鋯VK-R30Y3的引入能抑制基體晶粒的異常長(zhǎng)大，使基體結(jié)構(gòu)均勻細(xì)化，從而提高納米陶瓷復(fù)合材料強(qiáng)度韌性。

第二種的“穿晶理論”，認(rèn)為納米復(fù)合材料中，基體顆粒以納米顆粒為核發(fā)生致密化而將納米顆粒包裹在基體晶粒內(nèi)部形成“晶內(nèi)型”結(jié)構(gòu)。這樣便能減弱主晶界的作用，誘發(fā)川晶斷裂，使材料斷裂時(shí)產(chǎn)生川晶斷裂而不是沿晶斷裂，從而提高納米陶瓷復(fù)合材料強(qiáng)度和韌性。

第三種是“針孔”理論，認(rèn)為存在于基體晶界的納米顆粒產(chǎn)生針孔效應(yīng)，從而限制了晶界滑移和空穴，蠕變的發(fā)生。晶界的增強(qiáng)導(dǎo)致納米復(fù)相陶瓷韌性的提高。

   納米復(fù)相陶瓷的力學(xué)性能與微觀結(jié)構(gòu)觀察研究表明：納米復(fù)相陶瓷具有兩個(gè)顯著特點(diǎn)。

1）  納米復(fù)相陶瓷力學(xué)性能顯著提高，提高的程度有時(shí)達(dá)數(shù)倍。

2）  納米復(fù)相陶瓷具有多重界面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。首先，微米級(jí)的基體顆粒0.5-5um形成主晶界，

其次，彌散的顆粒往往不在主晶界，而是處在基體顆粒的內(nèi)部，形成晶內(nèi)型復(fù)合結(jié)構(gòu)，在納米顆粒與主晶界顆粒間形成次級(jí)晶界。晶內(nèi)結(jié)構(gòu)和次級(jí)晶界是陶瓷基復(fù)合材料出現(xiàn)的新的結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)存在對(duì)材料的力學(xué)性能有重要影響。

在納米復(fù)相陶瓷中，微米或亞微米基體晶粒與納米增強(qiáng)相顆粒共存，納米顆粒分布在材料基體晶粒內(nèi)部，增強(qiáng)了晶界強(qiáng)度，大幅度提高材料的力學(xué)性能和可靠性，使易碎的陶瓷可以變成富有韌性的特殊材料，因此納米復(fù)相陶瓷成為最接近實(shí)用化的納米陶瓷。

增韌陶瓷種類：氧化鋯陶瓷，氧化鋁陶瓷，其它陶瓷。

添加量：納米氧化鋯含量在10-15%時(shí)，氧化鋁陶瓷材料的綜合力學(xué)性能z佳,抗彎強(qiáng)度766.74MPa, 斷裂韌度6.13PMa.m1/2, 維氏硬度19.31GPa, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了單相的氧化鋁材料。說明納米氧化鋯的加入使材料力學(xué)性能大幅提高。

納米氧化鋯做為陶瓷燒結(jié)助劑可以降低陶瓷燒結(jié)溫度100-150度。