單晶氧化鋯陶瓷的強(qiáng)度與韌性都是以它的晶體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的，因其特殊的晶體結(jié)構(gòu)才可以制成適用于各種惡劣環(huán)境的陶瓷零件，下面科眾陶瓷廠給大家介紹下這種晶體結(jié)構(gòu)。

氧化鋯存在三種穩(wěn)定的同素異晶體:單斜相相(m)、立方相(c)和四方相(f)9。純氧化鋯的單斜相從室溫到1170℃是穩(wěn)定的,超過(guò)這一溫度轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较?然后在2370℃轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎较?直到2680℃發(fā)生熔化。

陶瓷承靠柱

由單斜相變?yōu)樗姆较嘤袦蟋F(xiàn)象。冷卻時(shí),由t-相到到m-相的相變?cè)诶鋮s到1170℃以下約100℃的溫度范圍內(nèi)發(fā)生。由t-相變?yōu)閙相相的相變是馬氏體相變,冷卻時(shí)會(huì)引起大約3%~4%的體積增加。這一體積變化足以超過(guò)ZrO2晶粒的彈性限度度,并將引起開(kāi)裂。

因此制造大的純氧化鋯陶瓷板塊體材料是很難的。然而, harvie等人(1975年)提出利用這一相變來(lái)改善氧化鋯陶瓷的強(qiáng)度和韌性他們認(rèn)為,在立方相基體中被約束的亞穩(wěn)定四方相顆粒在擴(kuò)展的裂紋解除這一約束時(shí)能引起轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡毕嗟南嘧儭?br/>
伴隨著馬氏體相的體積變化和剪切應(yīng)力能阻擋裂紋的張開(kāi),從而增加陶瓷抵抗裂紋的擴(kuò)展,即增加了陶瓷的韌性。同時(shí),必須看到,在立方氧化錯(cuò)基體中,四方氧化鋯顆粒的存在而引起初性和強(qiáng)度的增加還有其他幾方面的原因因,包括裂紋偏轉(zhuǎn)(在所有的兩相陶瓷中都發(fā)現(xiàn)裂紋偏轉(zhuǎn))、相變?cè)鲰g和徵裂紋增韌。