3mol/5mol/8mol氧化釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷的區(qū)別
發(fā)布時(shí)間:2023-03-28????來源:未知???作者:mingrui
近期有不少客戶咨詢能不能做5mol氧化釔穩(wěn)定氧化鋯或者8mol氧化釔穩(wěn)定氧化鋯的陶瓷產(chǎn)品，小編被問得一臉問號(hào)。我們常見氧化鋯的區(qū)別是釔穩(wěn)定氧化鋯和鎂穩(wěn)定氧化鋯，沒想到根據(jù)釔穩(wěn)定的含量不同，還有這么多分類。不同mol的氧化釔穩(wěn)定氧化鋯究竟會(huì)有哪些不同呢？讓我們一起來看看吧！
氧化鋯是陶瓷材料中應(yīng)用比較廣泛的-種，它有3種結(jié)構(gòu)不同的相，即單斜相、四方相和立方相，不同的相含量可以對(duì)氧化鋯陶瓷材料的性能產(chǎn)生較大的影響。目前，常見的多為釔穩(wěn)定的氧化鋯材料。其中以3Y-TZP（ 3%（摩爾分?jǐn)?shù)） Y2O3）材料的力學(xué)性能最佳，它也是目前最常用的一類氧化鋯陶瓷材料，在不同的行業(yè)有著廣闊的應(yīng)用前景，如化工、機(jī)械等。不同方法制得的3Y-TZP性能差別較大。為了得到較高力學(xué)性能的氧化鋯陶瓷材料，可以采用控制燒結(jié)溫度、摻.雜等。加入添加劑也可以在一定程度上改變材料的晶粒尺寸、相組成等。晶粒尺寸和相組成對(duì)陶瓷材料的物理性能會(huì)產(chǎn)生顯著的影響，所以研究晶粒形貌及相組成對(duì)陶瓷材料的影響，對(duì)探討整體提高氧化鋯材料的性能有著重要的意義。
1、釔含量對(duì)相對(duì)密度的影響
最大致密化所對(duì)應(yīng)的氧化釔的摩爾分?jǐn)?shù)是3%，相對(duì)密度達(dá)到98. 113%。在臨界點(diǎn)之前，隨著氧化釔含量的增加，樣品的致密度逐漸增大，臨界點(diǎn)之后又逐漸降低。顯然氧化釔摩爾分?jǐn)?shù)為3%的燒結(jié)體的相對(duì)密度均大于其它各組的相對(duì)密度，說明Y2O3可促進(jìn)燒結(jié)中氧化鋯的致密化。這是因?yàn)閅3+的半徑（1.06A）比Zr4+的半徑（0.87A）大，當(dāng)Y2O3與ZrO2形成置換固溶體時(shí)使ZrO2主晶相晶格畸變，缺陷增加，便于結(jié)構(gòu)基元移動(dòng)而促進(jìn)燒結(jié)，從而獲得較高的致密度。而當(dāng)氧化釔含量超過臨界值后， Y2O3在氧化鋯基體中的作用減弱，過多的Y2O3又阻礙了氧化鋯燒結(jié)過程中的結(jié)晶，因而相對(duì)密度逐漸下降。另外，X射線光電子能譜（XPS）分析表明，Y3+偏聚在晶界處，它將強(qiáng)烈阻礙晶界的運(yùn)動(dòng)，可防止或推遲氣孔與晶界分離現(xiàn)象發(fā)生，從而使致密化過程在燒結(jié)后期得以繼續(xù)進(jìn)行。而當(dāng)氧化釔含量為3%（摩爾分?jǐn)?shù)）時(shí)，這種作用得到了最大的發(fā)揮，因此，在3%（摩爾分?jǐn)?shù)）附近，氧化鋯陶瓷材料的致密度達(dá)到最大。
2、氧化釔含量對(duì)氧化鋯陶瓷力學(xué)性能的影響
隨氧化釔摩爾分?jǐn)?shù)的增加，氧化鋯陶瓷的抗彎曲強(qiáng)度迅速增大，在氧化釔含量為3%（摩爾分?jǐn)?shù)）處獲得最大強(qiáng)度值，再增加氧化釔含量，強(qiáng)度值不再增大，轉(zhuǎn)而逐步減小。
隨著釔摩爾分?jǐn)?shù)的增加，氧化鋯陶瓷材料的硬度增大，在3%處材料的硬度達(dá)到最大值，之后隨釔含量增加，氧化鋯的硬度逐漸降低。
釔含量為3%（摩爾分?jǐn)?shù)）時(shí)釔穩(wěn)定氧化鋯的顆粒尺寸最小，并且氧化鋯具有較高的致密度。當(dāng)釔的摩爾分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，氧化鋯的微觀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了一定量的細(xì)長(zhǎng)晶體，在細(xì)小的氧化鋯顆粒與塊體之間長(zhǎng)晶體起凝固橋連作用，這使得氧化鋯材料結(jié)合更為緊密，獲得了較高的結(jié)合力，這也是釔含量在3%時(shí)陶瓷出現(xiàn)較高硬度的原因。
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