氧化鋯陶瓷基復合材料特殊增韌工藝

氧化鋯陶瓷的脆性問(wèn)題近些年來(lái)一些研究人員一直致力于去解決這個(gè)問(wèn)題，從而出現了各種陶瓷基復合材料額度增韌方法，下面科眾陶瓷廠(chǎng)將介紹兩種方法，協(xié)同增韌與顆粒增韌。

協(xié)同增韌復合協(xié)同增初是兩種或兩種以上增初補強劑共存，而產(chǎn)生協(xié)同增初的機制，其效果遠大于它們單獨作用的總和。周洋等人研究了部分穩定ZrO2增韌Al2O3（ZTA）、ZTA－SiC和ZTA－SiC復合材料。認為在三種增韌補強的方式中，相變晶須復合增初效果好，相變顆粒復合增韌的作用次之，純相變增韌的作用小。

氧化鋯陶瓷環(huán)

在這些方法中， California University的 Zuhair A Munius等人進(jìn)行的TiC／Al2O）復合材料的制備研究取得了一定的成果。通過(guò)采取無(wú)壓燒結和熱加工方法，可以得到高耐磨性、高強度、高斷裂韌性和好的電導性。主要用途是切削工具，占據了陶瓷切削工具的主流，而陶瓷切削工具又約占整個(gè)切削工具的5％。

顆粒增韌用顆粒作為增韌劑，制作顆粒增增韌陶瓷基復合材料，其原料的均勻分散及燒結致密化都比短纖維及晶須復合材料簡(jiǎn)便易行。因此，盡管顆粒的增韌效果不如晶須與纖維，但如顆粒種類(lèi)、粒徑、含量及基體材料選擇得當，仍有一定的韌化效果，同時(shí)會(huì )帶來(lái)高溫強度、高溫變性能的改善。

所以，顆粒增韌陶瓷基復合材料同樣受到重視，并開(kāi)展了有效的研究工作。顆粒增韌陶瓷基復合材料的韌化機理主要有細化基體晶粒、裂裂紋轉向與分又等近年來(lái)，納米顆粒增韌陶瓷基復合材料，已成為研究熱點(diǎn)。1987年，德國的 Karch等人報道了所研制的納米陶瓷具有高韌性和低溫超塑性行為。

耐高溫陶瓷零件隔熱件
 

日本大阪大學(xué)新原皓一等人在微米級的Al2O2基體中引人納米SiC分散相，使材料的機械性能得到很大的提高其強度比單組分All2O3陶瓷提高近300％，斷斷裂韌性也提高40％除此之外，納納米復合也能對材料的硬度、彈性模量、熱膨脹系數熱導率、抗熱震性等產(chǎn)生影響。

在A(yíng)l2O3陶瓷的顆粒增韌工藝中，金屬強化法即添加某些金屬（例如Ni，Al，Cr，Ag等）顆?？色@得較明顯效果。重慶大學(xué)周正等在制備Al／Al2O3復合材料的新方法中指出，Al／Al2O3復合材料具有密度小、耐高溫、耐磨損及抗熱震性等特點(diǎn)。他們分別通過(guò)燒結、熔熔體浸滲、鋁合金高溫氧化三種工藝觀(guān)察，研究了制成的AI／Al2O3復合材料的組織形貌與性能，得到了較好的效果。

金屬增韌的A2O2復合陶瓷韌性的提高主要歸功于金屬顆粒的塑性變形。但是，由于金屬的熔點(diǎn)一般較低，且與Al2O）陶瓷的潤濕性差，金屬顆粒的添加又會(huì )降低燒結體的密度和高溫力學(xué)性能，因此可添加的金屬的量會(huì )受到限制；另外，由于金屬的抗氧化性和抗腐蝕性較差，Al2O3陶瓷的化學(xué)穩定性會(huì )因金屬的添加而降低。