同金屬材料一樣,陶瓷材料也可以通過表面滲入其它元素的方法來改變其組織結(jié)構(gòu)和獲得所需要的性能。研究表明,對(duì)氧化鋯及其復(fù)相陶瓷材料表層進(jìn)行滲碳或滲氮,能使室溫下的亞穩(wěn)相四方氧化鋯的含量增加,從而影響其增韌效果。
氧化鋯陶瓷具有明顯的相變?cè)鲰g效應(yīng),其增韌的重要條件是使氧化鋯的高溫四方相(t相)保留到室溫而不轉(zhuǎn)變?yōu)槭覝胤€(wěn)定的單斜相(m相),在應(yīng)力的誘發(fā)下才發(fā)生t-m相變,導(dǎo)致體積膨脹,產(chǎn)生類似于鐵碳合金中馬氏體相變的效應(yīng)。將Mg2+、y3+等離子固溶到氧化鋯品格中可以起到穩(wěn)定四方相的作用,而采用化學(xué)熱處理則給出了一條穩(wěn)定t相氧化鋯的新途徑。將氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷( zirconiatoughened alumina,ZTA)于1300。C埋入SiC粉中保溫15h,氧化鋯陶瓷中的四方相由原來的8%升高到92%,且隨溫度升高和保溫時(shí)間延長,對(duì)氧化鋯的穩(wěn)定化作用越明顯。同理,將ZTA陶瓷相ZTM(氧化鋯增韌莫來石,zirconia toughenedmullite)陶瓷分別埋入石墨+BaC02粉和木炭+BaC03粉中,經(jīng)1200℃保溫6h后,兩種陶瓷中四方相的含量均有明顯上升,特別是石墨作為固體滲碳劑的效果更好,說明高活性的碳可以在高溫下擴(kuò)散到氧化鋯中,阻止四方相在冷卻過程中向單斜相轉(zhuǎn)變。向陶瓷滲氮也得到了相似的結(jié)果:隨著氮?dú)夥謮汉蜔崽幚頊囟鹊奶岣撸琙TM陶瓷中四方相的含量呈增加趨勢(shì)!
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本文“先進(jìn)陶瓷的化學(xué)熱處理介紹”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2019-03-16 11:53:20
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