新型氧化锆陶瓷手术刀具材料的制备工艺与组织性能
发布时间：2021-11-04 11:48
应力诱导亚稳态四方相至单斜相转变（t→m相变）所产生的相变增韧效应是高韧性氧化锆结构陶瓷的应用基础。为了提高相变增韧效果,常用稀土材料将中温四方相氧化锆（t-ZrO2）稳定至室温。其中,3mol.%氧化钇稳定的氧化锆陶瓷（3Y-TZP）由于具有理想的强度和较高的韧性而被重点关注。然而,利用传统共沉淀法制备稀土稳定氧化锆粉体存在工艺流程繁复、生产效率低等缺点。此外,3Y-TZP在水热或潮湿环境中存在自发的t→m相变失稳,致使断裂韧性、抗弯强度等力学性能显著降低,不利于其在医疗刀具领域的应用。制备Ce4+、Y3+共稳定氧化锆被证明是兼顾力学性能的同时抑制甚至消除水热老化的有效途径。因此,探索和优化粉体制备工艺、制备高性能Ce-Y共稳定氧化锆陶瓷具有重要的学术意义和应用价值。以稀土硝酸盐、纳米单斜相氧化锆粉体为原料,利用新型涂覆法分别制备了3mol.%Y2O3稳定氧化锆粉体（3Y-ZrO2）和1.5mol.%Y2O3-...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
扫描电子显微镜Fig.2-1Scanningelectronmicroscope
并计算断裂韧性。维氏硬度计图2-2 所示。图 2-2 维氏硬度计Fig. 2-2 Vickers hardness tester维氏硬度计采用两个相对面夹角 ɑ=136°的金刚石四棱锥体作为压头。测量时，施加载荷 F，并保压 15s，在试样表面压出一个四方锥形压痕，测量压痕的对角线长度分别为 d1和 d2，取其平均值 d，用以计算压痕的表面积 S，F/S 即为试样的硬度值，用符号HV 表示
图 2-3 ZrO2陶瓷表面的压痕形貌Fig. 2-3 Indentation morphology of ZrO2ceramic surface量机非金属材料力学性能的常用指标之一。弯曲试曲加载方式。首先将待测试样表面打磨至规则条形试样横放在支架上，用压头由上向下施加尺测量，精确到 0.01mm，以 0.5mm/min 的位移样的弯曲强度：22bh3PLσ = 样断裂时的负荷值（N）；L 表示支架两支点的）；h 表示试样横截面高（mm）
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型纳米陶瓷微晶手术刀的实验性研究[J]. 魏海梁,李京涛,闫曙光,郭辉,杨倩. 陶瓷. 2017(07)
[2]Synergistically Toughening Effect of SiC Whiskers and Nanoparticles in Al2O3-based Composite Ceramic Cutting Tool Material[J]. LIU Xuefei,LIU Hanlian,HUANG Chuanzhen,WANG Limei,ZOU Bin,ZHAO Bin. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(05)
[3]ZrO2晶体本征点缺陷形成能的第一性原理计算及热动力学性质[J]. 李海心,刘廷禹,刘检,刘凤明. 硅酸盐学报. 2015(06)
[4]ZrO2—Al2O3纳米复合陶瓷条梁的研究[J]. 周益平. 江苏陶瓷. 2014(06)
[5]低温环境下结构陶瓷的相变、断裂机理与性能的研究进展[J]. 薛伟江,谢志鹏. 无机材料学报. 2014(04)
[6]基于技术审评的全瓷义齿用氧化锆瓷块的质控要求[J]. 李竹,梁文,迟戈,李非,马艳彬,杨牧. 中国医疗设备. 2014(02)
[7]聚氟乙烯流延薄膜成型工艺研究[J]. 徐海云,田华峰,严加安,李传明,刘茜,付黎伟,项爱民. 中国塑料. 2014(01)
[8]注凝成形制备氧化锆陶瓷刀[J]. 李小燕,冯斌,周耀,刘春江. 佛山陶瓷. 2013(09)
[9]不同铈和锆前体对铈锆固溶体性能的影响[J]. 刘建军,徐香兰,刘文明,王翔. 南昌大学学报(理科版). 2013(04)
[10]陶瓷材料增韧机理的研究进展[J]. 王瑞凤,孙志平,邹丽艳,张国俊. 陶瓷学报. 2011(04)
博士论文
[1]二元稀土氧化物复合稳定氧化锆热障涂层材料的制备及性能研究[D]. 刘怀菲.中南大学 2011
[2]氧化锆基功能材料的制备与性能研究[D]. 欧阳静.中南大学 2010
硕士论文
[1]医用氧化锆陶瓷成型体的制备、烧结及力学性能研究[D]. 熊峰.南华大学 2016
[2]稀土氯氧化物助烧剂氮化硅陶瓷的烧结与性能研究[D]. 杜路.清华大学 2012
[3]ZrO2全瓷牙冠材料的半烧结成型工艺与技术的研究[D]. 袁奎.西安理工大学 2009
本文编号：3475662
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
扫描电子显微镜Fig.2-1Scanningelectronmicroscope
并计算断裂韧性。维氏硬度计图2-2 所示。图 2-2 维氏硬度计Fig. 2-2 Vickers hardness tester维氏硬度计采用两个相对面夹角 ɑ=136°的金刚石四棱锥体作为压头。测量时，施加载荷 F，并保压 15s，在试样表面压出一个四方锥形压痕，测量压痕的对角线长度分别为 d1和 d2，取其平均值 d，用以计算压痕的表面积 S，F/S 即为试样的硬度值，用符号HV 表示
图 2-3 ZrO2陶瓷表面的压痕形貌Fig. 2-3 Indentation morphology of ZrO2ceramic surface量机非金属材料力学性能的常用指标之一。弯曲试曲加载方式。首先将待测试样表面打磨至规则条形试样横放在支架上，用压头由上向下施加尺测量，精确到 0.01mm，以 0.5mm/min 的位移样的弯曲强度：22bh3PLσ = 样断裂时的负荷值（N）；L 表示支架两支点的）；h 表示试样横截面高（mm）
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型纳米陶瓷微晶手术刀的实验性研究[J]. 魏海梁,李京涛,闫曙光,郭辉,杨倩. 陶瓷. 2017(07)
[2]Synergistically Toughening Effect of SiC Whiskers and Nanoparticles in Al2O3-based Composite Ceramic Cutting Tool Material[J]. LIU Xuefei,LIU Hanlian,HUANG Chuanzhen,WANG Limei,ZOU Bin,ZHAO Bin. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(05)
[3]ZrO2晶体本征点缺陷形成能的第一性原理计算及热动力学性质[J]. 李海心,刘廷禹,刘检,刘凤明. 硅酸盐学报. 2015(06)
[4]ZrO2—Al2O3纳米复合陶瓷条梁的研究[J]. 周益平. 江苏陶瓷. 2014(06)
[5]低温环境下结构陶瓷的相变、断裂机理与性能的研究进展[J]. 薛伟江,谢志鹏. 无机材料学报. 2014(04)
[6]基于技术审评的全瓷义齿用氧化锆瓷块的质控要求[J]. 李竹,梁文,迟戈,李非,马艳彬,杨牧. 中国医疗设备. 2014(02)
[7]聚氟乙烯流延薄膜成型工艺研究[J]. 徐海云,田华峰,严加安,李传明,刘茜,付黎伟,项爱民. 中国塑料. 2014(01)
[8]注凝成形制备氧化锆陶瓷刀[J]. 李小燕,冯斌,周耀,刘春江. 佛山陶瓷. 2013(09)
[9]不同铈和锆前体对铈锆固溶体性能的影响[J]. 刘建军,徐香兰,刘文明,王翔. 南昌大学学报(理科版). 2013(04)
[10]陶瓷材料增韧机理的研究进展[J]. 王瑞凤,孙志平,邹丽艳,张国俊. 陶瓷学报. 2011(04)
博士论文
[1]二元稀土氧化物复合稳定氧化锆热障涂层材料的制备及性能研究[D]. 刘怀菲.中南大学 2011
[2]氧化锆基功能材料的制备与性能研究[D]. 欧阳静.中南大学 2010
硕士论文
[1]医用氧化锆陶瓷成型体的制备、烧结及力学性能研究[D]. 熊峰.南华大学 2016
[2]稀土氯氧化物助烧剂氮化硅陶瓷的烧结与性能研究[D]. 杜路.清华大学 2012
[3]ZrO2全瓷牙冠材料的半烧结成型工艺与技术的研究[D]. 袁奎.西安理工大学 2009
本文编号：3475662
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