氧化鋯陶瓷與氮化硅兩種陶瓷作為耐高溫陶瓷,且具有高硬度,耐磨,耐腐蝕。抗氧化等優異性能,但在其韌性方面還需研究,所以許多研究者用氧化鋯陶瓷相變增韌來補強韌化氮化硅陶瓷,下面科眾陶瓷廠簡單給大家介紹下氧化鋯/氮化硅陶瓷復合材料。
其主要原因是:
①SiyN基質中ZrO2保留四方相的臨界尺寸很小(0.1m);
②ZrO2在制備過程中易失穩而形成ZrN或者ZrON,這使應力誘導相變增韌變得十分困難,增韌效果不夠理想現在對ZrO2韌化的影響因素及促燒因素進行分析討論。
Gauckler等試驗研究發現ZO2/Si3N系統在燒結過程中很容易生成ZrN,而ZrN對二氧化鋯初化氮化硅陶瓷存在較大的危害,只有當溫度升高到1600℃時,才有少量量ZrN生成,要制得性能較優的ZrO2/SiN,陶瓷,必須嚴格控制ZrN的生成1張建民等人選用添加少量Y:O3、Al2O、MgO的ZrO2/Si3N陶瓷材料為研究對象,當燒結致密的ZrO2/Si3N4陶瓷復合材料表面有一層金黃色的ZrN時,材料的抗氧化性極差差,當表面沒有或者有極少量的ZrN時,抗氧化性好,當表面形成一層Si2N2O時,抗氧化性很好。
當表面生成ZrN時,不可避免地形成許多空潤,這對抗氧化是非常不利的;當沒有ZrN生成時,表表面基本上均勻而致密,研究還表明,ZrN在500℃以上開始氧化,而在800℃以上氧化極為嚴重,而Si2N2O的抗氧化溫度可達1200℃以上。
蔣國新等人在同樣的燒結工藝條件下,當配方中的ZrO2是是以tZrO2[含3.0%(摩爾分數)YO]的形式加入時,出現ZrN相的含量明顯減少,可見當Y2O提前固溶于ZrO2中時,能有效阻礙與SiN反應生成ZrN。在原配方中引入少量MgO時,ZrN的生成量增多,且有極少量MgAl2O相相存在,即在配方中有MgO存在時,將會促使ZrN的生成,影響增韌效果。所以,以MgO為燒結助劑時,可加快快ZrN的生成,當采用Si2N4、BN和SiO2為主體粉料時,能有效抑制ZrN的生成?,并且N2的壓力有利于抑制ZrN的生成,以穩定的t-ZrO2加人Si3N基體中,對抑制ZrN的生成有一定作用。
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本文“氧化鋯/氮化硅陶瓷復合材料簡介”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2022-12-20 14:37:03
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