振荡压力烧结法制备高致密度细晶粒氧化锆陶瓷

发布时间：2017-07-25 17:18

  本文关键词：振荡压力烧结法制备高致密度细晶粒氧化锆陶瓷

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【摘要】：针对重大工程和关键技术对高强韧性、高可靠性陶瓷部件的迫切需求,本研究提出了适用于高性能陶瓷制备的振荡压力烧结(Oscillatory Pressure Sintering,OPS)新方法,并采用此种方法制备了高致密度、细晶粒、高强度和高可靠性的氧化锆陶瓷。作为对比,在相同的温度条件下分别采用无压烧结(Pressureless Sintering,PS)和热压烧结(Hot Pressing,HP)制备了氧化锆陶瓷。SEM研究表明振荡压力抑制了高温下氧化锆晶粒的快速生长,统计表明OPS氧化锆的平均晶粒尺寸为251 nm,而PS氧化锆、HP氧化锆的平均晶粒尺寸分别为451 nm和298 nm。另外,振荡压力引发的晶粒塑性形变和晶界滑移促进了晶界处闭气孔的排出,使OPS氧化锆的体积密度提高到99.7%。氧化锆致密度的提高及晶粒细化使其断裂强度从1003 MPa提高到1572 MPa,Weibull模数从13提高到32。另外,低温老化实验表明OPS氧化锆的抗老化性能也得到显著提高。
【作者单位】： 清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室;山东理工大学资源与环境工程学院;
【关键词】： 振荡压力 晶粒细化 强度韧性 致密度
【基金】：国家自然科学基金项目(51427802)~~
【分类号】：TQ174.65
【正文快照】： 高性能结构陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温和化学性质稳定等一系列优异性能,在航空宇航、电子电器、机械制造、能源化工和生命科学等领域受到的关注日益增强,应用领域也日益广泛。然而,多样化的应用环境也对陶瓷材料的性能提出了更高的要求[1-2]。例如,航天

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本文编号：572393