摘要
本文研究了氧化锆陶瓷的制备工艺和力学性能，包括Y<,2>O<,3>添加工艺、添加量、烧结工艺以及添加氧化锌晶须对氧化锆陶瓷力学性能的影响。运用X射线衍射分析和SEM观察等现代材料分析手段，对材料的显微组织和相成份变化作了深入分析，得出如下结论： 1)在氧化钇添加方式上，直接配料法、预烧法两种方法对氧化锆陶瓷物理性能的影响不大，两种方法得到的材料具有大致相当的密度、硬度。在1600℃保温2hr，预烧法可以得到稍高的横向抗弯强度。预烧温度即使到1100℃也不能使Y<,2>O<,3>固溶于ZrO<,2>粉末中。 2)烧结温度和时间对3％molY<,2>O<,3>-ZrO<,2>陶瓷物理性能影响明显，在本实验条件下1600℃烧结4小时，密度、硬度、抗弯强度取得最大值。其密度接近四方晶型氧化锆理论密度。 3)在1600℃和1650℃下烧结4小时，在氧化钇含量2％-6%mol范围内，氧化钇含量对氧化锆陶瓷密度影响不明显；氧化钇含量对氧化锆陶瓷硬度与抗弯强度影响明显。 4)在1600℃和1650℃下烧结4小时，氧化钇含量对氧化锆陶瓷断裂韧性影响明显：在1600℃烧结温度下，3Y-ZrO<,2>陶瓷成分断裂韧性达到最大值，在1650℃烧结温度下，4Y-ZrO<,2>陶瓷成分断裂韧性达到最大值。 5)在氧化锌含量2％-10％范围内，1600℃和1650℃下烧结4小时后，氧化锌的添加导致氧化锆陶瓷密度下降，添加8％氧化锌导致密度下降0.3g／mm<'3>，即5％；而烧结温度对氧化锆陶瓷密度影响更为明显。 6)在氧化锌含量2％-10％范围内，1600℃和1650℃下烧结4小时，氧化含锌量对氧化锆陶瓷硬度影响明显，所有成份点的陶瓷硬度显著降低，且同一试样检测离散度较大。 7)在氧化锌含量2％-10％范围内，1600℃和1650℃下烧结4小时后，氧化锌含量对氧化锆陶瓷抗弯强度影响明显，所有成份点氧化锆陶瓷抗弯强度均较低。
NETL