氧化鋁陶瓷
氧化鋁陶瓷是用途最廣泛,原料最豐富,價(jià)格最低廉的一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,是研究得最成熟的高熔點(diǎn)氧化物陶瓷,在機(jī)械,化工,電子等領(lǐng)域具有廣泛的用途。氧化鋁原料來源豐富,價(jià)格低廉。按組成可將其分為氧化鋁瓷和高鋁瓷兩大類。
氧化鋁陶瓷中一般氧化鋁含量在99%以上,燒結(jié)溫度高當(dāng)原料粒度較粗時(shí),燒結(jié)溫度可達(dá)1700℃:為了改善燒結(jié)性能,降低燒結(jié)溫度,往往添加少量MgO、Cr2 03、Ti02等作為燒結(jié)助劑,利用生成固溶體或者生成晶界相,活化晶格,抑制晶粒長大,從而促進(jìn)燒結(jié),陶瓷材料的燒結(jié)屬固相燒結(jié)機(jī)理。燒結(jié)后材料的主晶相為剛玉相,性能較好。氧化鋁陶瓷具有如下特性:①力學(xué)性能高;②電阻率高;③硬度高;④熔點(diǎn)高、耐腐蝕;⑤優(yōu)良的光學(xué)特性;⑥離子導(dǎo)電性。
高鋁瓷泛指95瓷、90瓷、85瓷、75瓷等不同氧化鋁含量的陶瓷,添加了不同數(shù)量的硅酸鹽液相燒結(jié)助劑或者其他物質(zhì),因而燒結(jié)溫度較低,同時(shí)材料性能相對(duì)于氧化鋁瓷也有所下降,根據(jù)生成的主晶相含量,分為剛玉瓷、剛玉一莫來石瓷、莫來石瓷。
氧化鋁
氧化鋯
氧化鋁陶瓷是用途最廣泛,原料最豐富,價(jià)格最低廉的一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,是研究得最成熟的高熔點(diǎn)氧化物陶瓷,在機(jī)械,化工,電子等領(lǐng)域具有廣泛的用途。氧化鋁原料來源豐富,價(jià)格低廉。按組成可將其分為氧化鋁瓷和高鋁瓷兩大類。
氧化鋁陶瓷中一般氧化鋁含量在99%以上,燒結(jié)溫度高當(dāng)原料粒度較粗時(shí),燒結(jié)溫度可達(dá)1700℃:為了改善燒結(jié)性能,降低燒結(jié)溫度,往往添加少量MgO、Cr2 03、Ti02等作為燒結(jié)助劑,利用生成固溶體或者生成晶界相,活化晶格,抑制晶粒長大,從而促進(jìn)燒結(jié),陶瓷材料的燒結(jié)屬固相燒結(jié)機(jī)理。燒結(jié)后材料的主晶相為剛玉相,性能較好。氧化鋁陶瓷具有如下特性:①力學(xué)性能高;②電阻率高;③硬度高;④熔點(diǎn)高、耐腐蝕;⑤優(yōu)良的光學(xué)特性;⑥離子導(dǎo)電性。
高鋁瓷泛指95瓷、90瓷、85瓷、75瓷等不同氧化鋁含量的陶瓷,添加了不同數(shù)量的硅酸鹽液相燒結(jié)助劑或者其他物質(zhì),因而燒結(jié)溫度較低,同時(shí)材料性能相對(duì)于氧化鋁瓷也有所下降,根據(jù)生成的主晶相含量,分為剛玉瓷、剛玉一莫來石瓷、莫來石瓷。
氧化鋁
氧化鋯陶瓷
1)氧化鋯陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)及馬氏體相變
氧化鋯有立方( Cubic)、四方(Tetragonal)和單斜(Monoclinic)三種晶型,單斜相是低溫穩(wěn)定相,如果將它加熱到1000℃以上轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较?,繼續(xù)升溫至2370℃,則轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎较唷?br /> 2)氧化鋯相變增韌機(jī)理
氧化鋯相變增韌機(jī)理主要分為應(yīng)力誘導(dǎo)相變增韌和微裂紋增韌。
(1)應(yīng)力誘導(dǎo)相變增韌。四方相氧化鋯顆粒在應(yīng)力作用下,發(fā)生向單斜相的轉(zhuǎn)變,隨著相變的進(jìn)行,伴有體積膨脹和切應(yīng)變,并吸收能量,使裂紋擴(kuò)展阻力增加,起到增韌的
作用。
(2)微裂紋增韌。在使用溫度下,如果ZrO2晶粒大于臨界粒徑,四方相晶粒自發(fā)相變?yōu)閱涡毕?,由于體積膨脹在其周圍產(chǎn)生許多微裂紋或裂紋核,當(dāng)它們處于主裂紋前的作用區(qū)內(nèi)時(shí),由于它們延伸釋放主裂紋的部分應(yīng)變能,增加了主裂紋擴(kuò)展所需的能量,從而有效地制了裂紋擴(kuò)展,提高了材料的斷裂韌性,材料的彈性應(yīng)變能多轉(zhuǎn)換為微裂紋的新生表面能。
3)氧化鋯陶瓷的類型及其特點(diǎn)
根據(jù)相結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,氧化鋯陶瓷分為穩(wěn)定ZrO2陶瓷和部分穩(wěn)定ZrO2陶瓷。
1)氧化鋯陶瓷的晶體結(jié)構(gòu)及馬氏體相變
氧化鋯有立方( Cubic)、四方(Tetragonal)和單斜(Monoclinic)三種晶型,單斜相是低溫穩(wěn)定相,如果將它加熱到1000℃以上轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较?,繼續(xù)升溫至2370℃,則轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎较唷?br /> 2)氧化鋯相變增韌機(jī)理
氧化鋯相變增韌機(jī)理主要分為應(yīng)力誘導(dǎo)相變增韌和微裂紋增韌。
(1)應(yīng)力誘導(dǎo)相變增韌。四方相氧化鋯顆粒在應(yīng)力作用下,發(fā)生向單斜相的轉(zhuǎn)變,隨著相變的進(jìn)行,伴有體積膨脹和切應(yīng)變,并吸收能量,使裂紋擴(kuò)展阻力增加,起到增韌的
作用。
(2)微裂紋增韌。在使用溫度下,如果ZrO2晶粒大于臨界粒徑,四方相晶粒自發(fā)相變?yōu)閱涡毕?,由于體積膨脹在其周圍產(chǎn)生許多微裂紋或裂紋核,當(dāng)它們處于主裂紋前的作用區(qū)內(nèi)時(shí),由于它們延伸釋放主裂紋的部分應(yīng)變能,增加了主裂紋擴(kuò)展所需的能量,從而有效地制了裂紋擴(kuò)展,提高了材料的斷裂韌性,材料的彈性應(yīng)變能多轉(zhuǎn)換為微裂紋的新生表面能。
3)氧化鋯陶瓷的類型及其特點(diǎn)
根據(jù)相結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,氧化鋯陶瓷分為穩(wěn)定ZrO2陶瓷和部分穩(wěn)定ZrO2陶瓷。
氧化鋯
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本文“工程陶瓷材料”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2017-07-11 16:13:49
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