氧化鋯陶瓷具有高強度、高斷裂性能、耐磨性等優(yōu)良的機械性能。但是它在100到400℃長期使用尤其是在潮濕環(huán)境下，就會導(dǎo)致力學(xué)性能的顯著下降，在其表面伴隨有微觀或者宏觀的微裂紋。這就是氧化鋯陶瓷的低溫老化現(xiàn)象。大量研究表明，材料中晶粒尺寸和穩(wěn)定劑的含量在很大程度上決定了材料四方相的穩(wěn)定性，進而影響材料的抗低溫老化性能。其中降低晶粒尺寸和增加氧化釔的含量都可以有效抑制四方相向單斜相的相變發(fā)生。晶粒尺寸低于臨界晶粒尺寸的燒結(jié)體難以發(fā)生老化現(xiàn)象。其低溫老化的臨界晶粒尺寸是0.3μm到0.5μm。
根據(jù)形成老化的影響因素和材料的應(yīng)用場合的不同，防止釔穩(wěn)定氧化鋯低溫老化的措施有所不同，分為整體法和表面法;
整體法
整體法
1.控制四方釔穩(wěn)定氧化鋯的晶粒尺寸和穩(wěn)定劑氧化釔的含量。
2.在釔穩(wěn)定氧化鋯材料中加入高彈性模量的第二相彌散粒子，比如氧化鋁粒子。
3.在釔穩(wěn)定氧化鋯材料中加入其他的氧化物，其中最常見的就是CeO2,他是一種最常見的穩(wěn)定劑，能夠有效加強斷裂韌性。
表面法：
由于低溫老化開始于表面，因而對材料的表面進行處理，阻止老化現(xiàn)象向內(nèi)部擴展也是一種有效的抗老化措施。將3Y釔穩(wěn)定氧化鋯燒結(jié)體在氮氣中進行熱處理，在材料表面形成氮離子穩(wěn)定的氧化層，有效的阻止了低溫老化現(xiàn)象。
由于低溫老化開始于表面，因而對材料的表面進行處理，阻止老化現(xiàn)象向內(nèi)部擴展也是一種有效的抗老化措施。將3Y釔穩(wěn)定氧化鋯燒結(jié)體在氮氣中進行熱處理，在材料表面形成氮離子穩(wěn)定的氧化層，有效的阻止了低溫老化現(xiàn)象。
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本文“氧化鋯陶瓷在低溫和潮濕環(huán)境下的老化現(xiàn)象”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時間：2015-02-07 15:45:41
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