共沉淀法制取超细Al_2O_3-PSZ粉末的工艺研究

探索了用共沉淀法制取Al_2O_3-PSZ粉末时,不同溶液浓度、沉淀剂加入速度及溶液pH值对最终粉末粒度的影响及作用机理。发现当ZrOCl_2浓度为3.6wt%、NH_3·H_2O浓度为25wt%、NH_3·H_2O加入速度为20ml/s、pH值在10—11之间时,可制得成份均匀,粒度在0.1—0.2μm间的球形Al_2O_3-PZS粉末。

PSZ(3Y)含量对Al_2O_3陶瓷力学性能的影响

对部分稳定ZrO2(简称PSZ(3Y))含量与Al2O3基陶瓷烧结致密化及力学性能的关系进行了测试,用X射线衍射定量相分析计算了m-ZrO2和t-ZrO2相在断裂前后相含量的变化.结果表明:当Al2O3中添加15％(体积分数)PSZ(3Y)时,1550℃真空烧结后Al2O3基复合陶瓷的抗弯强度达到884 MPa,断裂韧性达到8.2 MPa·m1/2.PSZ(3Y)的相变增韧提高了Al2O3/PSZ(3Y)复合陶瓷材料的抗弯强度和断裂韧性.

添加不同Al_2O_3/ZrO_2比值的复合粉对氧化锆质定径水口性能的影响

本文以溶胶-凝胶法制备4种不同Al2O3/ZrO2比值的Al2O3-ZrO2复合粉为添加剂,研究Al2O3引入量分别为0.56wt%、1.68wt%、2.80wt%时,添加不同Al2O3/ZrO2比值复合粉对部分稳定氧化锆(PSZ)定径水口性能的影响。实验结果表明:为了保证试样的成型过程,PSZ原料中复合粉的添加量不能超过6wt%。为了控制PSZ原料中cZrO2的相变量,PSZ原料中Al2O3的最佳引入量为1.68wt%。当试样中引入Al2O3均为1.68wt%时,Al2O3/ZrO2比值为46/54的Al2O3-ZrO2复合粉既可以保证Al2O3在PSZ原料中更为均匀的分布,也可以有效控制原料中复合粉的添加量。1710℃烧成后的B2试样(即复合粉添加量为3.65wt%,Al2O3/ZrO2=46/54,Al2O3的引入量为1.68wt%),显气孔率为5.47%,较空白试样降低了15%;体积密度为5.32 g·cm-3,较空白试样提高了0.95%;耐压强度为778MPa,较空白样提高了39.18%;抗热震次数为36次,是空白样的5倍多。

热处理对Al_2O_3/PSZ(3Y)陶瓷材料结构和性能的影响

将烧结的Al2O3/PSZ(3Y)陶瓷材料在不同温度和时间下进行热处理,对不同热处理制度下的试样致密性能和力学性能进行了测试,用X射线衍射分析了热处理前后材料中的各晶相的变化情况。结果表明:1560℃烧结的Al2O3/PSZ(3Y)陶瓷材料,经1100℃热处理6小时后其抗弯强度达到680MPa,比未处理试样的强度提高了近30%。热处理后基体中出现的不同晶格常数的四方氧化锆晶相对提高材料的力学性能有利。