氧化鋯陶瓷的增韌方法有哪些

科眾陶瓷是一家專業(yè)生產(chǎn)氧化鋯陶瓷的陶瓷廠家，且可對氧化鋯陶瓷精密加工。是集燒結(jié)、成型、加工、檢測氧化鋯陶瓷為一體的技術(shù)專業(yè)陶瓷廠。下面科眾陶瓷給大家介紹下氧化鋯陶瓷的增韌方法有哪些。
 

氧化鋯電子陶瓷零件

氧化鋯陶瓷是具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)的結(jié)構(gòu)陶瓷，如高硬度，低的熱傳導(dǎo)性，熔點(diǎn)高，抗高溫和腐蝕。在工業(yè)中常用的幾類陶瓷材料有氧化鋯陶瓷、氧化鋁陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化鋁陶瓷。氧化鋯陶瓷具有化學(xué)惰性和兩性性質(zhì)，在工業(yè)應(yīng)用中常用于陶瓷閥、陶瓷針規(guī)、陶瓷柱塞、陶瓷坩堝、陶瓷吸嘴、陶瓷軸套、陶瓷點(diǎn)膠閥、注塑陶瓷零件等精密陶瓷零部件和電子電器陶瓷、醫(yī)療食品陶瓷、軍工陶瓷等行業(yè)里

其增韌技術(shù)一直是陶瓷研究的熱點(diǎn)，只有改善氧化鋯陶瓷的斷裂韌性，實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)韌化，提高其可靠性和使用壽命，才能使氧化鋯陶瓷真正地成為一種廣泛應(yīng)用的新型工業(yè)陶瓷材料。

氧化鋯陶瓷韌方法主要有：相變增韌、顆粒增韌、纖維增韌、自增韌、彌散韌化、協(xié)同增韌、納米增韌等。

1、相變增韌

相變增韌是指亞穩(wěn)定四方相t—ZrO2在裂紋尖端應(yīng)力場的作用下發(fā)生一相變，形成單斜相，產(chǎn)生體積膨脹，從而對裂紋形成壓應(yīng)力，阻礙裂紋擴(kuò)展,起到增韌的作用。此外，外界條件(如激光沖擊、疲勞斷裂韌性、低溫、晶粒尺寸和含量、臨界轉(zhuǎn)變能量等)對氧化鋯陶瓷相變增韌有很大的影響，如果相變產(chǎn)生大的應(yīng)力和體積變化, 則產(chǎn)品容易斷裂，因此生產(chǎn)過程中，應(yīng)避免外界因素對氧化鋯精密陶瓷相變增韌的影響。

2 、顆粒增韌

顆粒增韌是指用顆粒做增韌劑，添加入ZrO2陶瓷粉體中，盡管效果不及晶須與纖維，但若顆粒種類、粒徑、含量和基體材料選擇得當(dāng)，仍有一定的強(qiáng)韌效果。其優(yōu)點(diǎn)是簡便易行，增韌的同時(shí)會帶來高溫強(qiáng)度和高溫蠕變性能的改善。顆粒增韌的韌化機(jī)理主要有細(xì)化基體晶粒和裂紋轉(zhuǎn)向分叉等。
 

氧化鋯車燈陶瓷座零件

3 、纖維增韌

纖維增韌原理是在緊靠裂紋尖端的晶體，由于變形而給裂紋表面加上了閉合應(yīng)力，抵消裂紋尖端的外應(yīng)力，鈍化裂紋擴(kuò)展，從而起到了增韌作用;此外,裂紋擴(kuò)展時(shí)，柱狀晶體的拔出時(shí)也要克服摩擦力，也會起到增韌的作用。

4 、自增韌

氧化鋯精密陶瓷由于柱狀晶的存在，在氧化鋯陶瓷斷裂過程中，會導(dǎo)致裂紋發(fā)生偏轉(zhuǎn)，改變和增加了裂紋擴(kuò)展的路徑，從而鈍化裂紋增加了裂紋擴(kuò)展阻力，達(dá)到增韌的目的。

5 、彌散韌化

彌散韌化主要是指四方相ZrO2顆粒對陶瓷基體的韌化， 除了相變韌化機(jī)制以外還有第二相質(zhì)點(diǎn)的彌散韌化機(jī)制。在裂紋進(jìn)行擴(kuò)展之前，首先得克服陶瓷本身的內(nèi)部殘余應(yīng)變能，從而達(dá)到增韌的目的。

6、微裂紋增韌

微裂紋增韌是指在裂紋應(yīng)力尖端加入韌性材料,使其產(chǎn)生微裂紋,達(dá)到分散應(yīng)力的目的，減少裂紋前進(jìn)的動力，從而增加材料的韌性。在材料發(fā)生相轉(zhuǎn)變時(shí)，往往也會導(dǎo)致殘余應(yīng)變能效應(yīng)以及產(chǎn)生微裂紋。因此,相轉(zhuǎn)變增韌的效果是顯著的。

7、復(fù)合增韌

合增韌是指在ZrO2陶瓷實(shí)際增韌過程中同時(shí)采用幾種增韌機(jī)理，從而提高ZrO2陶瓷增韌效果。在實(shí)際應(yīng)用過程中，根據(jù)所要制備氧化鋯陶瓷材料的不同性能，來選擇具體的增韌機(jī)理。