【48812】氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷的主要成分及增韧原理

日期：2024-05-22 阅读：1次作者: 华体会体育首页

氧化锆增韧氧化铝陶瓷也叫锆铝复合陶瓷或ZTA陶瓷，是在陶瓷配方中引入了氧化锆等成分，进步陶瓷耐性，让其在耐磨的一起也具有比较强的抗冲击才能。由于ZTA陶瓷的这种特性，所以ZTA陶瓷衬板(NMC-ZTA)大范围的使用在常温环境下，输料量大、物料大、冲击力大的重磨损设备上作防磨内衬。

一、ZTA陶瓷的主要成分ZTA陶瓷的主要成分是Al₂O₃、ZrO₂、Cr₂O₃、TiO₂以及ZnO，这些物质晶格类似，在烧结过程中与Al₂O₃构成固熔体，起到细化晶粒，促进烧结和进步开裂耐性的效果，ZTA陶瓷的开裂耐性KIC≥5.5MPa•m1/2。二、增韧原理1. 应力诱导相变增韧。氧化锆在特定条件下会产生相变，从单斜晶系转变为亚稳态的四方晶型。这种相变在遭到外应力时产生，导致体积胀大，然后阻挠裂纹扩展。2. 微裂纹增韧。在ZTA陶瓷中，氧化锆的添加会导致基体中构成均匀分布的微裂纹。这些微裂纹添加了资料的开裂外表能，促进主裂纹分叉，阻止裂纹的快速扩展，来提高资料的耐性。

3. 弥散增韧。经过在氧化铝基体中添加四方氧化锆和立方氧化锆，能构成弯曲的裂纹扩展途径，添加资料的开裂耐性。4. 紧缩外表韧化。经过研磨处理，可以使外表层的氧化锆颗粒转变为单斜相，体积胀大构成紧缩外表层，然后抵消一部格外加拉应力，强化陶瓷。5. 氧化锆晶粒的存在能固定和强化氧化铝陶瓷的晶界，削弱裂纹的影响。氧化锆的弹性模量和热胀大系数与氧化铝不同，当氧化锆填充在氧化铝晶界处时，会遭到晶界的径向压应力，来提高陶瓷的开裂耐性。