氧化锆陶瓷基复合材料的增韧方法---相变增韧

氧化锆陶瓷的脆性一直是近些年来科研机构一直在致力解决的一个问题，这样陶瓷的加工性能才会增加，让氧化锆陶瓷从而适用于更多行业，下面科众陶瓷厂先介绍第一种陶瓷基复合材料增韧方法---相变增韧

ZrO2相变增初陶瓷是一种有发展前途的新型结构陶瓷，它主要是利用相变特性来提高陶瓷材料的断裂韧性和抗弯强度，使其具有优良的力学性能，低的热导率和良好的抗热性。

这是复合材料和复合陶瓷中重要的增韧方式之一。典型相变增韧陶瓷A2O3／ZrO2是1977年开发的，它是利用ZrO2相变后的体积变化使Al2O3强韧化。应力诱导相变增韧是利用应力诱导四方ZrO马氏体相变来改变陶瓷材料的韧性。

氧化锆陶瓷片打孔

由于ZrO2在室温下为单斜晶系，当温度达到1170℃时，由单斜晶系转化为亚稳态的四方晶型，在应力作用下，亚稳态的四方晶型型ZrO2可诱发相变重新转化为单斜晶型，此时伴随体积膨胀，导致微裂纹闭和，从而韧化陶瓷。

在高温烧结时，ZrO2颗粒以四方相存在，而烧结致密后冷却时，四方相ZrO2颗粒就要转变为单斜相颗粒，如果此时通过加入稳定剂使部分四方相ZrO2在室温下保留下来，在裂纹尖端应力场的作用下，ZrO2粒子将发生四方相到单斜相的相变而吸收了能量，外力做了功，从而提高了断裂韧性，但是由于温度的改变，其体积发生剧烈的膨胀和收缩，从而产生开裂。

为了解决这一问题，必须在二氧化锆中加人稳定剂，与其形成固溶体，以使二氧化镨全部和部分维持高温的四方相或立方相，形成全部稳定和部分稳定的二氧化锆。该类材料作为强韧材料的摩擦性能也很优越，在机被方面得到了应用，而且也作为切削工具材料使用。Al2O3／ZrO2陶瓷工具的耐磨性很好，在切削碳素钢的实践中得到了证实，且由于工具表面存在的应压力使耐冲击力性得到提高