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文檔簡介
1、本研究以納米ZrO2粉末為原料,采用熱壓燒結方法制備了ZrO2基陶瓷復合材料,運用XRD、SEM、EDS等手段對材料的顯微結構進行了分析,研究了Al2O3第二相顆粒以及與SiC共同添加對納米ZrO2陶瓷力學性能和顯微組織的影響,并探討了其強韌化機理。 首先,介紹了ZrO2陶瓷的組織性能、ZrO2基陶瓷的發(fā)展、粉體的制備方法和燒結方法,并在此基礎上指出了本文研究的內容和意義。其次,介紹了納米ZrO2基復合陶瓷的制備工藝、力學性能的
2、測試方法和顯微結構的表征方法。 研究發(fā)現(xiàn),將Al2O3/ ZrO2復合粉體超聲分散,加入分散劑PMAA-NH4再經(jīng)過濕法球磨后取得良好的分散效果,通過SEM照片可以觀察到第二相Al2O3均勻的分散于基體顆粒之間。第二相粒子Al2O3對基體顆粒長大有較強的抑制作用,基體顆粒粒徑隨著Al2O3含量的增加而減小,而過量的Al2O3致使顆粒發(fā)生團聚導致致密度的下降。Al2O3含量為9mol%時,復合陶瓷相對密度、顯微硬度、抗彎強度都達到
3、最大值;而斷裂韌性在12mol%時達到峰值。SiC和Al2O3同時添加到基體ZrO2中,更加細化了晶粒,使斷裂方式由沿晶斷裂轉變?yōu)橐源┚嗔褳橹鳌?通過對復合陶瓷材料SEM照片分析發(fā)現(xiàn),有多種增韌機制在復合陶瓷中發(fā)揮作用。首先位于基體晶界處的第二相顆粒Al2O3的釘扎作用,細化了晶粒粒徑;其次,第二相粒子對裂紋有明顯的偏轉和橋聯(lián)作用,另外,Al2O3晶粒的形態(tài)對材料的性能有較大的影響;Al2O3進入到基體顆粒內部形成了“內晶型”
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