y-tzp-alo复相陶瓷的力学性能研究

《y-tzp-alo复相陶瓷的力学性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、3Y-TZP-Al2O3复相陶瓷的力学性能研究3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷的力学性能研究摘要ZTA复相陶瓷具有良好的性能，在许多领域都得到广泛的应用。本实验以纳米3Y-TZP和微米Al2O3为主要原料，采用常压烧结法制备致密的纳米ZTA复相陶瓷材料。分别探讨不同氧化锆含量对材料致密化、相组成、显微结构以及力学性能的影响。实验结果表明，ZTA复相陶瓷的相对密度会随着3Y-TZP含量的升高而先上升后降低。纳米3Y-TZP颗粒能够分布在基体颗粒的晶界，从而使试样的相对密度升高。当3Y-TZP含量为30wt%时，其相对密度

2、达到最高，如烧结温度为1400℃，试样的相对密度高达96.35%。若继续提高3Y-TZP含量，其相对密度因过多的纳米颗粒团聚而下降。并且在一定的烧结温度范围内，ZTA复合陶瓷的相对密度会随着烧结温度的升高而增大。经机械混合后的粉料的晶相组成主要为α-Al2O3和t-ZrO2。而经过高温烧结后，试样中的晶相组成为α-Al2O3、t-ZrO2和一定量的m-ZrO2。在烧结温度范围内，试样中的颗粒会随着烧结温度的升高而增大，Al2O3颗粒随着3Y-TZP含量的增加而变小。纳米级的3Y-TZP颗粒会形成“內晶型”结构。在烧结温

3、度为1450℃时，含30wt%3Y-TZP的试样抗弯强度高达441.22MPa。纳米颗粒抑制颗粒的长大，细晶能够阻碍裂纹的扩展，而提高试样的力学性能。关键词：3Y-TZP，复相陶瓷，力学性能IReseachofMechanicalPropertiesforthe3Y-TZP/Al2O3CompositeCeramicsAbstractZTAcompositeceramicshavebeenwidelyusedinmanyareaswiththegoodperformance.Intheexperiment,3Y-TZP

4、andAl2O3asrawmaterials,thedensenanoZTAcompositeceramicswerepreparedbypressurelesssintering.Effectsofdifferentzirconiacontentonthedensification,microstructure,phasecompositionandmechanicalpropertiesof3Y-TZP/Al2O3compositeceramicswereinvestigated.Theresultsshowtha

5、tdensityofZTAcompositeceramicswillfirstincreaseandthendecreasewhenthe3Y-TZPcontentincrease.3Y-TZPnano-particlescanbedistributedoverparticlesinthematrixgrainboundaries,sothatthesampledensityincreased.Whenthe3Y-TZPcontentwas30wt%,itshighestdensity,suchassinteringt

6、emperatureis1400℃,thedensityashighas96.35%.Ifyoucontinuetoimprovethecontentof3Y-TZP,thedensitywilldeclineduetotheexcessivenano-particleagglomeration.AndinarangeofSinteringtemperature,ceramicdensitywillincreasewiththeincreaseofsinteringtemperature.Thephaseofpowde

7、rwithmechanicalmixturemainlycomposedofα-Al2O3andt-ZrO2.Withhightemperaturesintering,thephaseinspecimenisα-Al2O3,t-ZrO2andm-ZrO2.Inthesinteringtemperaturerange,particleswillbecomelagerwithsinteringtemperatureincreasing,andbesmallerwithcontentof3Y-TZPincreasing.Th

8、enano-particlesof3Y-TZPwillbetoformthe"crystal"structure.Whenthesinteringtemperaturebeing1450℃,bendingstrengthofthespecimencontaining30wt%3Y-TZPupto441.22MPa.Nano-par