氧化鋯陶瓷的燒結(jié)體材料加工

氧化鋯陶瓷是一種加工性能很高的陶瓷材料，它是一種耐高溫陶瓷并且具有高硬度，耐磨性等優(yōu)良性能，下面科眾陶瓷廠簡(jiǎn)單介紹下氧化鋯陶瓷的燒結(jié)體材料加工。

結(jié)構(gòu)陶瓷在抗化學(xué)腐蝕、高硬度和耐磨性、高熔點(diǎn)溫度和高溫強(qiáng)度等方面較金屬優(yōu)越，但結(jié)構(gòu)陶瓷增韌一直是陶瓷領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性的課題，而結(jié)構(gòu)陶瓷在室溫下具有良好的塑性變形能力又是科學(xué)家們多年來(lái)夢(mèng)寐以求的愿望。3Y－TZP陶瓷是全部由四方相ZO2組成的多晶陶瓷，在應(yīng)力誘發(fā)下會(huì)發(fā)生四方相ZrO2（t）向單斜相ZrO（m）的馬氏體類型的相變。

相變時(shí)無(wú)擴(kuò)散并伴有3％～5％的體積膨脹和剪切應(yīng)力，導(dǎo)致晶界開裂，分散了裂紋尖端應(yīng)變能；另外裂尖應(yīng)力誘發(fā)的相變區(qū)又強(qiáng)烈地阻礙了裂紋擴(kuò)展，在此疊加相變?cè)鲰g和微裂紋增韌的雙重效果。

眾所周知，在較低的溫度或應(yīng)應(yīng)下促進(jìn)陶瓷超塑性變形的方法之一就是細(xì)化晶粒尺寸，而納米周瓷則是利用減小晶粒尺寸后，無(wú)序晶界的體積分?jǐn)?shù)會(huì)大幅度提高，有可能室溫脆性陶瓷將成為延性的。本研究的目的就是為了探求納米陶瓷室溫循環(huán)變形的可能行為和機(jī)理，通過(guò)熱壓方法（ Fujidempace400kN熱壓爐）首先制制得得4mmX64mm×64mm的塊狀材料，然后加工成具有14mm標(biāo)距長(zhǎng)度的樣品，它們的幾何形狀和尺寸見圖3－17。

循環(huán)疲勞實(shí)驗(yàn)是在計(jì)算機(jī)控制的伺服液壓疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行（ Instron100kN8501），配備了10kN的傳感器，實(shí)驗(yàn)頻率為0．1Hz（正弦波），應(yīng)力比R為0．1，載荷控制（室溫）具有10mm長(zhǎng)的軸向引伸儀夾持到樣品的中心部位，它的最大引伸量為士1mm。

樣品均經(jīng)一系列飽和的循環(huán)應(yīng)力／應(yīng)變的升載實(shí)驗(yàn)，在每階段的拉伸應(yīng)力下循環(huán)100周次以達(dá)到穩(wěn)定的累積應(yīng)變。納米材料（100nm左右）的升載間隔為1MPa，亞微米材料（350nm）為50MPa。直到納米材料的最大循環(huán)應(yīng)力達(dá)到60MPa，亞徽米材料達(dá)到250MPa，樣品均發(fā)生了疲勞失效。總的循環(huán)周數(shù)均在500周次以上。

氧化鋯陶瓷是一種很有希望的陶瓷材料之一，其斷裂韌性和強(qiáng)度值高于其他陶瓷。氧化鋯陶瓷通常用來(lái)制造軸承或刀剪。精密陶瓷零件的性能好壞，在很大程度上取決于對(duì)它的加工。為了研究陶瓷材料的超塑性，近年來(lái)需做大量的拉伸試驗(yàn)，因此如何制備拉伸試件是很關(guān)鍵的。精密磨削實(shí)驗(yàn)是在M7120型型臥軸矩臺(tái)平面磨床上進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)所采用的磨料制品包括：金剛石秒輪、碳化硅砂輪和電金剛石樣塊。