常压法制备zrolt2gt陶瓷及其耐磨性的研究

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1、：：：鎏：三盔耋：：耋筌土茎堡耋兰常压法制备Zr02陶瓷及其耐磨性的研究摘要本文采用平均粒度为0．65ktm、含2m01％Y203的Zr02粉末，经冷等静压成型和常压烧结工艺制备了Zr02陶瓷，分别利用三点弯曲、单边切口梁(SENB)法等力学测试方法和x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析方法，研究了冷等静压成型压力和烧结温度对Zr02陶瓷显微组织及力学性能的影响，分析了Zr02陶瓷显微组织结构和力学性能之间的关系，并研究了成型压力对Zr02陶瓷耐磨性能的影响。首先分别在150MPa、200MPa、250MPa压力下

2、冷等静压成型，经1500V、l小时常压烧结制备出了Zr02陶瓷材料。三点弯曲加载条件下力学性能测试结果表明，冷等静压成型压力为150MPa时，Zr02陶瓷材料具有优良的力学性能，其抗弯强度和断裂韧性分别为848MPa和12．5MPa·lrll／2。随冷等静压成型压力增加，Zr02陶瓷的相对密度下降，导致材料孔隙增多，有效承载面积减小，抗弯强度下降。然后采用该Zr02粉末，在200MPa下制得陶瓷坯体，分别在】400℃、1450℃、1500℃、1550℃经1小时常压烧结得到了陶瓷材料，经力学性能测试，1500℃烧结条件下的陶瓷

3、具有优良的力学性能，其抗弯强度和断裂韧性分别为7IIMPa和12．46MPa·m“2。分析认为，随烧结温度的提高，Zr02颗粒间的自由程减小，同时坯体气孔含量相对减少，有利于烧结和致密化。但随着烧结温度的进一步提高，Zr02晶粒尺寸超过了临界相变尺寸，致使冷却过程中产生了一定量的单斜相Zr02，造成试样的体积密度下降。对不同成型压力条件下的Zr02陶瓷进行了水环境下的摩擦磨损试验，结果表明本试验条件下Zr02陶瓷磨损机理为沙粒冲击形成的裂纹经扩展形成凹坑，使试样受到磨损，150MPa压力下Zr02陶瓷具有较低的磨损率，抗摩擦

4、磨损能力好。在此成型压力下试样的致密度高，四方相到单斜相的转变量大，烧结体的内应力小等综合性因素使其磨损率较低。关键词Zr02陶瓷；冷等静压；抗弯强度；断裂韧性：摩擦磨损堕尘鋈竺三尘兰三兰竺圭羞竺鎏圣FABRICATIONOFZr02CERAMICSBYPRESSLESSSINTERINGANDITSWEARPROPERTIESAbstractInthispapers，thepowder,whichcontains2m01％Yz03andpossessesanaveragesizeofO，65I_tmwereformedwi

5、thColdIsostaticPressandthegreencompactsweresinteredintoceramicspresslesslyTheeffectsofmoldingpressandsinteringtemperatureonthemechanicalpropertiesofZr02ceramicwereinvestigatedbysomemechanicalmethodssuchasSENBandThreePointsBendingandSOon，andsometestingmethodssuchasX

6、RDandSEMwerestudied．Therelationshipbetweenthemechanicalpropertiesandmicrostructurewasalsoanalyzed．Meanwhile，theeffectofmoldingpressonthewearpropertywasalsodiscussed．ThepowderswereformedwithColdIsostaticPressatthepressureof150MPa，200MPaand250MParespectively，andthenw

7、eremadeintoZr02ceramicthrough1hour’Ssinteringatanormalpressureandatemperatureof1500。C，TheresultsofThreePointsBendingtestindicateZr02ceramiccallgetfavorablemechanicalpropertieswhentheformingpressureiS150MPa．TheBendingStrengthandtheFractureToughnessare848MPaand12．5MP

8、a‘m1“respectively．Therelativedensitydecreaseswiththeincreaseofmoldingpress．Thelowerrelativedensityleadtothegrowthofporosity,andthenresultsinthede