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耐磨陶瓷貼片管：復(fù)合氧化鋯陶瓷材料的特點(diǎn)
文章發(fā)布日期：2019-08-19 05:33
復(fù)合氧化鋯陶瓷材料是為了達(dá)到某些性能指標(biāo)將兩種或兩種以上不同氧化鋯陶瓷材料混合在一起制成的多相氧化鋯陶瓷材料，復(fù)合氧化鋯陶瓷具有其中任何一相所不具備的綜合性能。氧化鋯陶瓷材料的大缺點(diǎn)是韌性低，使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的突然性斷裂，復(fù)合氧化鋯陶瓷材料主要是為了改善氧化鋯陶瓷韌性。基于提氧化鋯高韌性的復(fù)合氧化鋯陶瓷材料主要有兩類(lèi)：氧化鋯相變?cè)鲰g和陶瓷纖維強(qiáng)化復(fù)合材料。
氧化鋯陶瓷相變?cè)鲰g復(fù)合材料是把部分穩(wěn)定的氧化鋯粉末同其它陶瓷粉末(如氧化鋁、氮化硅或莫來(lái)石)混合后制成的高韌性材料，其斷裂韌性可以達(dá)到0Mpam/2以上，而一般陶瓷的韌性?xún)H有3Mpam/2左右。這類(lèi)材料在氧化鋯陶瓷切削刀具方面得到了非常廣泛的應(yīng)用。
纖維強(qiáng)化被認(rèn)為是提高氧化鋯陶瓷韌性和有前途的方法。纖維強(qiáng)度一般比基體高得多，所以它對(duì)基體具有強(qiáng)化作用；同時(shí)纖維具有顯著阻礙裂紋擴(kuò)展的能力，從而提高氧化鋯陶瓷材料的韌性。
目前韌性高的氧化鋯陶瓷就是纖維強(qiáng)化的復(fù)合材料，例如碳化硅長(zhǎng)纖維強(qiáng)化的碳化硅基復(fù)合材料韌性高達(dá)30Mpam/2以上，比燒結(jié)碳化硅的韌性提高十倍。但因?yàn)檫@類(lèi)氧化鋯陶瓷材料價(jià)格昂貴目前僅在軍械和航空航天領(lǐng)域得到應(yīng)用。
另一引人注目的增強(qiáng)氧化鋯陶瓷材料是陶瓷晶須。氧化鋯陶瓷晶須是尺寸非常小但近乎的纖維狀單晶體，其強(qiáng)度和模量接近材料的理論值，極適用于氧化鋯陶瓷的強(qiáng)化。目前這類(lèi)材料在氧化鋯陶瓷切削刀具方面已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，主要體系有碳化硅晶須-氧化鋁-氧化鋯、碳化硅晶須-氧化鋁和碳化硅晶須-氮化硅。