放电等离子快速烧结纳米3Y-TZP材料

本文采用放电等离子烧结技术（SPS）快速烧结纳米3Y－TZP材料．利用SPS技术快速烧结，可制备出完整、致密的3Y－TZP材料．在烧结温度为1300℃、保温3min条件下，相对密度达98．2％，晶粒仅100～130nm．研究发现：材料的密度随烧结温度的变化趋势与一般快速烧结有明显区别；材料的晶粒随烧结温度的提高而长大，但长大幅度小于其他一些烧结方法所得的3Y－TZP材料．本研究对这些现象进行了理论解释．研究同时表明：通过提高烧结速率制备晶粒＜100nm的3Y－TZP材料是很困难的．

快速烧结制备纳米Y-TZP材料

研究了快速热压烧结和放电等离子快速烧结（ＳＰＳ）制备纳米Ｙ－ＴＺＰ材料．利用快速热压烧结和 ＳＰＳ快速烧结，可在烧结温度为 １２００℃、保温９～１０ｍｉｎ条件下，制得相对密度超过９９％的 Ｙ－ＴＺＰ材料．研究发现：虽然快速热压烧结和 ＳＰＳ烧结都可使Ｙ－ＴＺＰ在相同温度下的密度高于普通热压烧结，但两种快速烧结所得Ｙ－ＴＺＰ的晶粒都大于无压烧结所得；另外，快速热压烧结所得样品的结构不够均匀，而ＳＰＳ烧结的样品的均匀性较好．文章对产生这些现象的原因进行了理论探讨．

放电等离子超快速烧结SiC-Al_2O_3纳米复相陶瓷

本文介绍用非均相沉淀法制备的纳米SiC－Al2O3复合粉体经放电等离子超快速烧结得到晶内型的纳米复相陶瓷，超快速烧结的升温速率为600℃／min，在烧结温度不保温，迅即在3min内冷却至600℃以下．与热压烧结相比，可降低烧结温度200℃以上．力学性能研究结果表明，在1450℃超快速烧结得到的纳米复相陶瓷的抗弯强度高达1000MPa，维氏硬度为19GPa，断裂韧性也比Al2O3有所提高．TEM像显示纳米SiC颗粒大多分布在Al2O3母体晶粒内，而断裂表面的SEM像表明，穿晶断裂是其主要的断裂模式，这是所制备的纳米复相陶瓷力学性能大幅提高的主要原因．

橡胶等静压成型纳米ZrO_2(3Y)粉素坯

对橡胶等静压成型(Rubber isostatic pressing,RIP)制备纳米Y-TZP陶瓷作了初步研究.研究结果表明,通过RIP成型,可以获得相对密度较高、体积较大的ZrO2(3Y)素坯,并在较低温度下无压烧结得到纳米Y-TZP陶瓷.在1100℃下烧结2h所得的Y-TZP陶瓷的相对密度可达97％,晶粒仅为70nm左右.相对密度较高、平均孔径小是RIP成型素坯烧结温度低的主要原因.

放电等离子超快速烧结氧化物陶瓷

本文介绍一种氧化物陶瓷超快速烧结的新方法．用放电等离子烧结的方法对Al2O3、Y-TZP、YAG、Al2O3-ZrO2和莫来石等各种氧化物粉体进行了超快速烧结，采用2～3min升温到1200℃以上，不保温或保温2min，然后迅即在3min之内冷却至600℃以下的烧结温度，得到了直径为20mm的晶粒细、致密度高、力学性能好的烧结样品．对用化学共沉淀法自制的20mol％Al2O3-ZrO2（3Y）纳米粉体分别在1170～1500℃之间的7个不同温度下进行放电等离子烧结，升温速率为200℃／min，保温2min后；迅即在3min之内强制冷却至600℃以下．1350℃以上烧结得到的样品密度已接近理论密度，1250℃以上烧结得到的样品的断裂韧性K1c都大于6MPam1／2放电等离子超快速反应烧结所得到的ZrO2-莫来石复相陶瓷致密度高、力学性能好，ZrO2晶粒在莫来石基体中分布均匀,XRD结果表明，在1530℃烧结的样品中，已找不到ZrsiO4痕迹，说明在如此快速的烧结条件下；反应烧结已经可以完成．

高温等静压烧结Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)纳米陶瓷

本工作用化学共沉淀法制备了平均晶粒尺寸约20nm的20mol％Al2O3－ZrO2复合粒体，不含有Y2O3作为四方氧化铝的稳定剂．粉体的煅烧温度为750℃，XRD结果表明，粉体中含100％立方氧化锆相，未发现有Al2O3结晶相存在．该粉体用高温等静压方法，在1000℃和200MPa的条件下烧结1h，得到了平均晶粒尺寸为50nm（TEM表征）的致密陶瓷，样品密度为理论密度的98％左右．对样品抛光表面的XRD定量分析结果表明，其抛光表面的相组成为：55％t－ZrO2－39％m-ZrO2－6％α-Al2O3。