ZrO_2烧结动力学研究

研究了ZrO_2陶瓷的烧结动力学规律,并测量了其烧结激活能.ZrO_2粉末烧结时以界面扩散机制为主,粉末越细,致密化过程越快,但其最终烧结密度不变.晶粒长大的临界相对密度为85％,第二相细化晶粒的作用只有在晶界可动之后才能表现出来.ZrO_2烧结激活能为595±65kJ/mol,第二相的存在使其明显提高,ZrO_2+10 vol％Al_2O_3的烧结激活能达700±50kJ/mol,而添加Y_2O_3对其几乎没有影响,但明显加快了致密化进程,并对最终致密度的影响存在最佳含量.

多元体系A_2IO_3陶瓷复合材料的力学性质研究

本文对比研究了未稳定ZrO_2增韧Al_2O_3、SiCw补强Al_2O_3和未稳定ZrO_2增韧、SiCw补强Al_2O_3陶瓷复合材料的力学性质。结果表明,未稳定ZrO_2虽然显著提高了Al_2O_3陶瓷的断裂韧性,但大大降低了材料的弹性模量、断裂强度和维氏硬度。SiCw补强Al_2O_3陶瓷复合材料的力学性能虽有提高,但由于SiCw的加入降低了材料的致密度,其断裂韧性的提高十分有限。而采用ZrO_2和SiCw复合增韧补强Al_2O_3陶瓷,不但兼具了两者的优点,而且使材料的断裂韧性得到进一步提高,这被认为是晶粒细化、ZrO_2微裂纹增韧和晶须的高模量、分载、拔出效应、桥接及偏转裂纹共同作用的结果。室温测得75vol％(Al_2O_3-20vol％ZrO_2)-25vol％SiCw材料的断裂韧性和断裂强度分别为11.72MPam^(1/2)和376MPa。