低温下Y2O3含量和晶粒尺寸对氧化锆陶瓷力学性能及相变的影响

Xie Zhipeng ¹谢志鹏 ²Xue Weijiang ¹薛伟江²

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作者信息

1. State Key Laboratory of New Ceramics and Fine Processing, Tsinghua University, Beijing 100084, China
2. 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京 100084
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摘要

以不同Y2O3含量及晶粒大小的Y-TZP陶瓷为研究对象,揭示了掺杂剂含量及晶粒尺寸对Y-TZP陶瓷在低温下的相变过程及力学性能的影响规律.研究发现3Y-TZP陶瓷及晶粒大小为156 nm的2Y-TZP陶瓷在温度从室温降低到77 K的过程中,断裂韧性单调升高:而晶粒大小为595 nm的2Y-TZP陶瓷在195 K附近断裂韧性达到最大值10.34MPa·m1/2,随着温度继续降低至77K,其断裂韧性明显劣化.通过低温在线Raman测试,表明2Y-TZP (595 nm)的马氏体相变开始温度(Ms温度)约为195 K,在这一温度附近材料断裂韧性达到最大值,当温度低于Ms温度时,自发马氏体相变的发生导致材料性能的劣化.本研究表明可以通过控制掺杂剂含量和晶粒尺寸使其获得最优的低温断裂韧性.

关键词

氧化锆陶瓷/制备工艺/掺杂剂含量/相变过程/力学性能

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主办单位

中国硅酸盐学会

会议名称

第十七届全国高技术陶瓷学术年会

会议时间

2012-09-01

会议地点

南京

会议母体文献

第十七届全国高技术陶瓷学术年会论文集

页码

256-259

出版时间

2012

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