纳米氧化锆的含量对纳米氧化锆增韧氧化铝陶瓷力学性能和显微结构的影响

目的探讨纳米氧化锆的含量对纳米氧化锆增韧氧化铝陶瓷力学性能和显微结构的影响。方法将纳米氧化锆、氧化铝、复合添加剂等粉料与一定比例的醇—水混合后,球磨制备浆液,采用离心渗透注浆法成坯,在1450℃下烧结8h。烧结体打磨抛光后,测试其物理性能和力学性能。通过扫描电镜观察烧结体表面和断面的微观结构。结果不同实验组的三点抗弯曲强度、维氏硬度的差异均有统计学意义(P<0.01);20%氧化锆组的断裂韧性与另外两组差异有统计学意义(P<0.05),10%氧化锆组和30%氧化锆组间的断裂韧性差异没有统计学意义(P<0.05)。当纳米氧化锆含量为20%时,其力学性能显著高于10%及30%组,三点抗弯曲强度为(433±19)MPa,断裂韧性达(7.50±0.56)MPa·m1/2。显微结构观察到内晶—晶界复合型结构、晶间及穿晶断裂。结论内晶—晶界复合型结构具有强烈的增韧效果,可提高陶瓷的强度和韧性。纳米氧化锆含量为20%时,具有较好的增韧效果,适合口腔修复材料。