下載本文檔
版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、'.氧化鋯穩(wěn)定劑類型及其穩(wěn)定特點(diǎn)穩(wěn)定氧化鋯的存在是因?yàn)檠趸喚哂歇?dú)特的相變過(guò)程,因此需要做穩(wěn)定處理以獲得我們所需要的產(chǎn)品品質(zhì)。因此在說(shuō)穩(wěn)定氧化鋯之前,先簡(jiǎn)單的說(shuō)一下氧化鋯的相變是怎么回事。本文框架: 1、ZrO2 的相變過(guò)程及相變?cè)鲰g 2、氧化鋯用相穩(wěn)定劑的作用 3、常用的氧化鋯穩(wěn)定劑類型及作用機(jī)理 4、常用的穩(wěn)定氧化鋯的特點(diǎn)( Y 2O3、MgO、CeO2、CaO)5、復(fù)合穩(wěn)定劑的協(xié)同作用1、ZrO 2 的相變過(guò)程及相變?cè)鲰g“純 ZrO2 從高溫冷卻到室溫的過(guò)程中將發(fā)生如下相變:立方相( c)四方相( t)單斜相( m),其中在 1150會(huì)發(fā)生 t m相變,并伴隨著約 5%的體積膨脹
2、。如果將 ZrO2 的 t m想變點(diǎn)穩(wěn)定到室溫,使其在承載時(shí)由應(yīng)力誘發(fā)產(chǎn)生 t m相變,由于相變產(chǎn)生的體積效應(yīng)而吸收大量的斷裂能, 從而使材料表現(xiàn)出異常高的斷裂能, 從而使材料表現(xiàn)出異常高的斷裂韌度,產(chǎn)生相變?cè)鲰g,獲得高韌性、高耐磨性。”2、氧化鋯用相穩(wěn)定劑的作用要實(shí)現(xiàn)氧化鋯的相變?cè)鲰g,必須添加一定的穩(wěn)定劑并在一定的燒成條件下,將高溫穩(wěn)定相-四方亞穩(wěn)定至室溫,獲得室溫下可相變的四方相,這就是穩(wěn)定劑對(duì)氧化鋯的穩(wěn)定作用?!胺€(wěn)定至室溫的四方相是應(yīng)力誘導(dǎo)相變的前提條件, 該過(guò)程是氧化鋯陶瓷獲得優(yōu)良性能的關(guān)鍵,一直是氧化鋯結(jié)構(gòu)陶瓷材料研究的重要內(nèi)容。 ”下文將對(duì)目前穩(wěn)定劑對(duì)氧化鋯穩(wěn)定作用的一些研究做一個(gè)
3、簡(jiǎn)要的概述。3、常用的氧化鋯穩(wěn)定劑類型及作用機(jī)理常見(jiàn)的 ZrO2 穩(wěn)定劑是稀土或堿土氧化物, 而且還只有離子半徑與ZrO2 半徑相差不超過(guò) 40%的氧化物才能作為氧化鋯的穩(wěn)定劑。常用的穩(wěn)定劑主要有Y 2O3、 MgO、 CeO2、 CaO。3+2+4+2+其機(jī)理通??梢哉J(rèn)為是:Y,Mg、Ce 、Ca 等穩(wěn)定劑的陽(yáng)離子在ZrO 2 中有著一定溶4+解度,可以置換出其中的Zr而形成置換型固溶體,阻礙四方晶型相單斜晶型轉(zhuǎn)變,從而使氧化鋯的相變點(diǎn)穩(wěn)定降低到室溫,從而使 t-ZrO2 亞穩(wěn)定至室溫。 通過(guò)不同的穩(wěn)定劑添加量,可制備出部分穩(wěn)定氧化鋯陶瓷(PSZ, 部分 t-ZrO2 亞穩(wěn)至室溫),四方氧化
4、鋯多晶體(TZP, t-ZrO 2全部穩(wěn)定至室溫 )及全穩(wěn)定氧化鋯( FSZ,c-ZrO2 穩(wěn)定至室溫,獲得c-ZrO2 單相材料)。其中, PSZ 和 TZP 中均含有可想變的四方相,是常見(jiàn)的相變?cè)鲰g陶瓷。4、常用的穩(wěn)定氧化鋯的特點(diǎn)不同的穩(wěn)定劑單獨(dú)加入氧化鋯,可制取不同類型的穩(wěn)定氧化鋯產(chǎn)品。各穩(wěn)定劑穩(wěn)定的實(shí)質(zhì)大致相同,但獲取的 ZrO 2 產(chǎn)品的性能卻不盡相同,此外不同添加量的穩(wěn)定劑添加至氧化鋯中制備的產(chǎn)品性能也不盡相同。下文將對(duì)目前主要應(yīng)用的穩(wěn)定劑做分析。a、Y-TZP :氧化釔穩(wěn)定四方氧化鋯陶瓷Y-TZP 是 TZP 材料發(fā)展至今得到最多研究的TZP 材料,這種材料力學(xué)性能較好,強(qiáng)度較高
5、,具有良好的斷裂韌性,并且其集體中材料的晶粒尺寸細(xì)小而均勻,因此是得到較多關(guān)注。;.'.Y-TZP 中穩(wěn)定劑 Y 2O3 的原子分?jǐn)?shù)陶瓷在2%-3%之間。與其他陶瓷相比, Y-TZP 的突出優(yōu)點(diǎn)是燒結(jié)溫度低,大約在1400-1500,材料燒結(jié)性能好,致密度高。該陶瓷具有優(yōu)良的常溫力學(xué)性能,抗彎強(qiáng)度在 1000MPa 以上,斷裂韌性在 10 -15MPa.m1/2。此外 Y-TZP 還能表現(xiàn)出良好的耐磨性、耐腐蝕性和生物相容性,以它為基體已開發(fā)出多種多元復(fù)合特種陶瓷材料并應(yīng)用于實(shí)際。但 Y-TZP 有一明顯缺點(diǎn),在 100-400長(zhǎng)期使用時(shí),材料表面相內(nèi)部發(fā)生 t m相變,導(dǎo)致力學(xué)性能下
6、降。其研究熱點(diǎn)在于防止其低溫老化的途徑。b、CSZ:鈣穩(wěn)定氧化鋯鈣穩(wěn)定氧化鋯是研究的最早的氧化鋯陶瓷之一,鈣穩(wěn)定氧化鋯 (CSZ)陶瓷具有較高的離子電導(dǎo)率,而且還具有熱導(dǎo)率低、高溫化學(xué)穩(wěn)定性和抗熱震性能優(yōu)良、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),在氧傳感器、氧泵和高溫發(fā)熱體方面廣泛應(yīng)用。且 CaO 的成本也比較低,這使得進(jìn)一步研究鈣穩(wěn)定氧化鋯存在意義。但其燒結(jié)物相難以控制,致密度低、力學(xué)性能等綜合性能差于釔穩(wěn)定氧化鋯。c、Mg-PSZ:鎂部分穩(wěn)定氧化鋯Mg-PSZ 與 Y-TZP 相比,其突出的優(yōu)點(diǎn)是在相對(duì)較高的溫度下具有良好的力學(xué)性能和抗蠕變性能。屬于使用溫度低于 800的中常溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料。但 MgO 在 ZrO
7、2 的立方區(qū)固溶體溫度高達(dá) 1700,導(dǎo)致 Mg-PSZ 材料的燒結(jié)溫度很高 (一般在 1700到 1800),且 Mg-PSZ 在高于 1000時(shí)易產(chǎn)生晶像分解及四方相大量失穩(wěn),限制了其在高溫區(qū)的應(yīng)用。 其研究熱點(diǎn)在于降低燒結(jié)溫度, 實(shí)現(xiàn)低溫?zé)Y(jié)同時(shí)改善其在高溫下的的力學(xué)性能以擴(kuò)大應(yīng)用。d、Ce-TZP:氧化鈰穩(wěn)定氧化鋯CeO2 是一種較理想的氧化鋯穩(wěn)定劑,與 Y 2O3 相比其優(yōu)勢(shì)在于價(jià)格低廉,且在較寬的溫度里與氧化鋯形成四方固溶體。 此外 Ce-TZP 的臨界相變晶粒尺寸比 Y-TZP 大,因此不需要超細(xì)粉末即可制得性能較好的氧化鋯陶瓷材料。Ce-TZP 具有較高的斷裂韌度和良好的抗低溫
8、水熱老化性能,不足是其硬度與強(qiáng)度偏低。 C e-TZP 的硬度與斷裂韌性對(duì)晶粒大小有著很強(qiáng)的依賴性, 這種宏觀上的力學(xué)性能在微觀上表現(xiàn)為裂紋尖端的相變區(qū)域隨 Ce-TZP 晶粒的增大而增大。因此 Ce-TZP 的研究關(guān)鍵在于如何控制晶粒的長(zhǎng)大。5、復(fù)合穩(wěn)定劑的協(xié)同作用a、在 Y-TZP 中添加適量的 CeO2,可以利用 Ce-TZP 的抗低溫水熱腐蝕能力來(lái)抑制 Y-TZP 的低溫老化現(xiàn)象。b、在 Ce-TZP 中加入少量的 Y 2O3,可以提高 Ce-TZP 的燒結(jié)密度、細(xì)化晶粒及提高硬度的作用。c、在 Mg-PSZ 中添加 Y 2O3 可降低材料的燒結(jié)溫度, 細(xì)化晶粒且有效的改善其高溫穩(wěn)定性。此外向 Mg-PSZ 中添加 CeO2 進(jìn)行復(fù)合穩(wěn)定,可有效抑制 PSZ 的亞共析反應(yīng),可有效改善材料的抗高溫老化性能。d、MgO 或 CaO 可作為納米陶瓷材料 Y-PSZ 的良好助燒劑。提高低溫下 t-ZrO 2 的穩(wěn)定性,抑
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024年標(biāo)準(zhǔn)消防中介服務(wù)協(xié)議模板版B版
- 2024-2030年中國(guó)孕婦營(yíng)養(yǎng)保健品行業(yè)營(yíng)銷模式及發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)力分析報(bào)告
- 2024-2030年中國(guó)大型購(gòu)物中心行業(yè)管理經(jīng)營(yíng)模式及投資規(guī)劃分析報(bào)告
- 2024-2030年中國(guó)單寧酸行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資效益預(yù)測(cè)報(bào)告
- 2024年版押金協(xié)議附加條款一
- 湄洲灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院《輕化工程AUTOCAD》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 眉山職業(yè)技術(shù)學(xué)院《商業(yè)銀行模擬實(shí)訓(xùn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 茅臺(tái)學(xué)院《知識(shí)產(chǎn)權(quán)法導(dǎo)論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 2024年版租賃合同租金調(diào)整機(jī)制分析
- 茅臺(tái)學(xué)院《黑白攝影》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 頂尖課課練(學(xué)生版)數(shù)學(xué)七年級(jí)上整理版2020.11.30
- 高大模板工程安全技術(shù)交底
- 山景系列產(chǎn)品包發(fā)布1-入門和選型ap8248a2數(shù)據(jù)手冊(cè)prelimiary
- 催化材料智慧樹知到答案章節(jié)測(cè)試2023年南開大學(xué)
- 《單片機(jī)原理和應(yīng)用》課程標(biāo)準(zhǔn)
- 灌注樁接樁規(guī)范
- 云南省2023年7月普通高中學(xué)業(yè)水平考試物理試卷(含答案)
- 交管12123學(xué)法減分題庫(kù)大全(附答案)
- YY/T 1181-2021免疫組織化學(xué)試劑盒
- GB/T 16991-1997紡織品色牢度試驗(yàn)高溫耐光色牢度:氙弧
- 國(guó)外發(fā)票模板invoice
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論