Y-TZP-Al2O3復(fù)相陶瓷微波燒結(jié)及性能研究.pdf

1、Y-TZP陶瓷具有優(yōu)異性能，在眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但在潮濕環(huán)境易發(fā)生低溫老化而限制了其應(yīng)用。通過添加適量的Al2O3可以抑制其低溫老化的發(fā)生，并可進(jìn)一步提高復(fù)相陶瓷材料力學(xué)性能。但Al2O3的加入會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)燒結(jié)溫度較高(1550～1700℃)。本文擬采用微波燒結(jié)方法，研究燒結(jié)助劑和Al2O3的添加量對復(fù)相陶瓷燒結(jié)性能以及力學(xué)性能和老化性能的影響。
　　本文采用機(jī)械球磨法制備了Y-TZP/Al2O3復(fù)合粉體，通過干壓法成型，使用微波燒

2、結(jié)技術(shù)燒結(jié)制備了Y-TZP/Al2O3復(fù)相陶瓷材料。利用XRD、SEM等測試手段對其相組成和斷口形貌進(jìn)行了分析，測試了材料的顯微硬度、抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性等力學(xué)性能。分析了燒結(jié)助劑添加量和Al2O3含量對微波燒結(jié)的復(fù)相陶瓷相成分和力學(xué)性能及低溫老化現(xiàn)象的影響，并與傳統(tǒng)燒結(jié)的材料性能進(jìn)行了對比分析。本文研究所取得的主要結(jié)論有：
　　(1)對比傳統(tǒng)燒結(jié)方式，微波燒結(jié)可降低燒結(jié)溫度100℃左右，并可有效地細(xì)化晶粒。添加適量MgO、TiO2

3、作為燒結(jié)助劑，燒結(jié)溫度可進(jìn)一步降低100℃左右，t-ZrO2相含量提高了6.6％，材料相對密度、顯微硬度和抗彎強(qiáng)度均得到提高。
　　(2)加入Al2O3量為20%復(fù)相陶瓷材料的性能最佳，對比未添加Al2O3陶瓷材料，t-ZrO2相含量、相對密度、顯微硬度、抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性分別提高了24.2%、2.6%、41.6%、51.2%和38.9%。
　　(3)加入20wt%的Al2O3可以有效地穩(wěn)定復(fù)相陶瓷中t-ZrO2相，從而有效