微波烧结温度对ZrO_(2)陶瓷复合材料微观结构及增韧机理研究

ZrO_(2)陶瓷具有高强度和高韧性的特点,在口腔修复材料方面具有广泛应用。以8%(摩尔分数)Y_(2)O_(3)为稳定剂,Al_(2)O_(3)为添加相,制备了ZrO_(2)陶瓷复合材料,研究了1300~1450℃微波烧结温度对ZrO_(2)陶瓷复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明,微波烧结制备出的ZrO_(2)陶瓷复合材料均为四方相结构,高温烧结后未出现新的产物,1400℃烧结陶瓷的半峰宽最小,结晶度最高,且气孔数量最少,组织最为致密。随着微波烧结温度的升高,ZrO_(2)陶瓷复合材料的密度和硬度均先增大后减小,当微波烧结温度为1400℃时,试样的密度和硬度均达到最大值,分别为5.46 g/cm^(3)和14.15 GPa。抗弯强度和断裂韧性随微波烧结温度的增大先升高后降低,当微波烧结温度为1400℃时,试样的抗弯强度和断裂韧性均达到最大值,分别为566.95 MPa和11.85 MPa·m^(1/2)。综合分析可知,1400℃烧结的ZrO_(2)陶瓷复合材料具有较高的抗开裂的能力,在口腔修复材料方面有着广阔的应用前景。