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MgO-CeO2-Y2O3改性ZrO2-Al2O3复相陶瓷性能研究

摘 要

氧化铝陶瓷是目前世界上生产量最大、应用面最广的工业陶瓷材料，具有十分诱人的应用前景。但是,由于它具有高脆性和均匀性差等致命弱点,影响了陶瓷零部件的工作可靠性和使用安全性,因此,提高氧化铝陶瓷的韧性是亟待解决的重要问题。

本文在ZrO2陶瓷增韧Al2O3陶瓷的基础上，研究不同含量MgO、CeO2、Y2O3对ZrO2陶瓷增韧性能的影响，并在此基础上研究Y离子稳定ZrO2相变增韧Al2O3陶瓷。结果得出：添加部分MgO后陶瓷体积密度得到了提高，随着MgO添加量的增加，陶瓷的体积密度出现了先增大后减小的趋势;CeO2的添加能够有效提高ZrO2陶瓷的烧结性能，随着CeO2添加量的增加，陶瓷的体积密度逐渐增大。CeO2虽然能细化ZrO2的陶瓷晶粒大小、促进陶瓷的致密化，却不能消除陶瓷中的裂纹;添加适量的Y2O3可以有效提高ZrO2陶瓷的烧结性能，随着Y2O3含量的增加，ZrO2陶瓷的体积密度呈现先增加后减小的趋势;采用 Y2O3 作稳定剂, 且当 ZrO2 含量较小 ( <20%) , 有助于提高 ZTA 陶瓷的致密度;随着3Y-ZrO2添加量的增加，陶瓷的晶粒逐渐细化。

关键词：添加剂 氧化锆 增韧 氧化铝 陶瓷