添加Al_2O_3对ZrO_2(Y_2O_3)粉末性能的影响

采用化学共沉淀法制备了ZrO_2(Y_2O_3)和ZrO_2(Y_2O_3)/Al_2O_3超细粉末,研究了添加Al_2O_3对粉末性能的影响.添加Al_2O_3.提高了t—ZrO_2的结晶化温度,抑制了ZrO_2晶粒生长.使ZrO_2粒子得以细化.添加Al_2O_3.还提高了介稳t—ZrO_2的稳定性,有效抑制了t—ZrO_2→m-ZrO_2相变.Al_2O_3添加量超过20wt%时.粉末烧结活性降低,烧结温度提高.     

ZrO2陶瓷的微波烧结制备及其性能

以微波热解制备的氧化锆粉体为原料、氧化钇为烧结助剂,采用微波烧结方式制备氧化锆陶瓷,研究了不同氧化钇含量对氧化锆陶瓷的微波烧结行为、物相组成、显微结构及致密化的影响。结果表明:在微波烧结过程中,随着Y_2O_3含量的增加,ZrO_2陶瓷的物相从m-ZrO_2逐渐转变为m-ZrO_2与t-ZrO_2(c-ZrO_2)并存,且ZrO_2陶瓷的晶粒随着烧结助剂含量的增加而逐渐变小,样品致密度下降。当烧结温度为1 450℃时,微波烧结获得的未添加烧结助剂的样品致密度达到99%,远远高于传统电阻烧结所获得样品的致密度。     

制备工艺对ZrO_2(Y_2O_3)-Al_2O_3超细粉末团聚状态的影响

本文采用由摇实密度求出团聚体密度f和改进的团聚参数AF~*(50),用以表征团聚状态,分析和讨论了工艺条件对团聚状态的影响以及粉末的团聚状态和烧结性能的相互关系,并结合烧结试样的显微结构对粉末的性能做出了评价。实验表明,f和AF~*(50)能简捷地反映粉末的团聚状态。由悬浮着超细α-Al_2O_3粉末的锆、钇混合盐溶液进行包裹沉淀,可以获得组分均匀、团聚体密度和团聚参数低的超细ZrO_2(Y_2O_3)-Al_2O_3粉末。     

ZrO2—2mol%Y2O3陶瓷显微结构及性能的研究

本文采用X射线衍射分析、扫描及透射电镜技术研究了冷等静压成型的氧化钇部分稳定氧化锆(Y-PSZ)陶瓷制品的相组成、显微结构、机械性能及其与烧结工艺之间的关系。结果表明:采用冷等静压成型和超细的氧化锆粉末有利于提高制品的烧结密度和获得较理想的显微结构。得出了在细晶部分稳定氧化锆中存在适量的单斜相也能获得高硬度和高韧性的结论。1600℃烧结3h后随炉冷却的ZrO_2-2mol％Y_2O_3试样的维氏硬度达16.75GPa,断裂韧性高达17.56MPa·m~(1/2)。这被认为是细晶粒、高密度及微裂纹增韧、相变增韧共同作用的结果。     

增韧Z_rO_2陶瓷的研究

以Y_2O_3为固溶剂采用机械粉碎法制备的亚微米级ZrO_2粉末为原料,制造出高强度、高韧性的ZrO_2陶瓷。通过制定合理的配方以及控制烧成工艺条件,可以在坯体中获得大量的亚稳四方ZrO_2。当Y_2O_3加入量为2.5mol％时,抗折强度达978MPa,断裂韧性达15.1MPam~1/2。其增韧机理属于应力诱导相变增韧。     

CeO_2-TiO_2-La_2O_3复合烧结助剂对Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷性能影响研究

以氧化锆(3Y-ZrO_2)和氧化铝(Al_2O_3)为主要原料,以CeO_2-TiO_2-La_2O3为烧结助剂,采用常压烧结工艺制备Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷。探讨了配方组成和烧结温度对Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷体积密度、抗弯强度等性能的影响。采用激光粒度仪对氧化铝粉体和氧化锆粉体的粒度大小进行分析,同时采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对烧结样品的物相组成和显微结构进行分析。实验结果表明:本实验所采用的氧化铝和氧化锆粉体纯度较高,符合使用要求。当添加剂中TiO_2加入量为2.0%时,Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷在1450℃烧结后的综合性能最佳,其对应的体积密度和抗弯强度分别为3.73g/cm3和353.83MPa。     

ZrO_2(Y_2O_3)-Al_2O_3均匀超细粉末的制备新工艺

本文提出了三种制备ZrO_2(Y_2O_3)-Al_2O_3均匀超细活性粉末的工艺:锆、钇、铝的混合盐溶液共沉淀法,铃、钇的混合盐溶液在α-Al_2O_3悬浮液内共沉淀(沉淀包裹法)及ZrO_2(Y_2O_3)、α-Al_2O_3活性粉末在无水乙醇内悬浊混合法。同时,对所制粉末的性能进行了研究对比。结果表明共沉淀法和沉淀包裹法所得粉末的烧结试样具有好的显微结构,ZrO_2和Al_2O_3晶粒尺寸小(0.5μm左右)且分散均匀,ZrO_2的四方相分数高(大于95Vol.%);悬浊混合法稍差。沉淀包裹法与混合法1580℃4h的烧结体密度可达理论密度的96%以上,共沉淀法稍低。     

ZrO2—Al2O3系陶瓷复合材料力学性质

本文研究了ZrO_2-Al_2O_3系统陶瓷复合材料的力学性质,发现有两个最佳区域存在:在Al_2O_3基的陶瓷中,添加第二相ZrO_2颗粒可以使Al_2O_3瓷得到增韧和强化;在ZrO_2基的陶瓷中,添加少量Al_2O_3则可以通过Al_2O_3晶粒的裂纹弯曲和分叉增韧,强化ZrO_2的相变增韧,使ZrO_2瓷的强度和断裂韧性得到进一步的提高。适宜地控制YMSZ(Y_2O_3亚稳定ZrO_2)中Y_2O_3和TZP(四方相氧化锆多晶瓷)中的Al_2O_3量,可以获得高韧性和高强度的ZrO_2-Al_2O_3系陶瓷复合材料。     

微波处理条件下含氧化钇稳定氧化锆增韧氧化铝陶瓷中的相变行为研究

本文采用XRD方法对微波热处理前后具有不同含量的氧化钇稳定氧化锆增韧氧化铝陶瓷的相变行为进行了研究。实验结果表明微波处理过程中,低含量Y_2O_3稳定ZTA陶瓷表面几乎皆为单斜相,当Y_2O_3含量超过2mol％时则四方相含量剧增,其原因在于ZTA陶瓷微波处理引起体积性加热造成较大的内外温差,使得内应力缓解了基质对ZrO_2的约束而发生t—ZrO_2=m—ZrO_2相变。同时如果调节稳定剂含量适中(如2mol％Y_2O_3),并对瓷体进行微波特殊处理后可获得较高的断裂相变量,有利于相变增韧陶瓷力学性能改善及损伤部件的性能自回复。     

Y-TZP/Al_2O_3超细粉末的研究

用共沉淀法制备了3mol％Y_2O_3-ZrO_2-20Wt％Al_2O_3超细粉末。利用热分析、X射线、粒度分析仪、透射电镜和扫描电镜等研究了粉末的性能。实验结果表明:制备的粉末组分均匀,颗粒粒度为10nm,粒度分布窄,团聚体尺寸小,烧结活性高。粉末的相组成为t-ZrO_2。烧结体显微结构致密细晶,具有优异的力学性能。     

致密氧化锆定径水口的制备及性能研究

以粒度为0.044mm和0.002 6mm的单斜氧化锆、粒度为0.149mm和0.074mm的Y_2O_3部分稳定的电熔氧化锆和超细二次稳定氧化锆为原料,加入Y_2O_3和CeO_2复合稀土添加剂,通过200t油压机以13MPa的压力压制成型,于1 700℃下烧结得到氧化锆定径水口。结果表明:加入0.3%的Y_2O_3和0.3%的CeO_2复合稀土添加剂,同时加入15%的超细二次稳定氧化锆,制得的产品显气孔率较低,体积密度明显提高,抗热震性良好。     

专利信息

正一种白色氧化锆陶瓷本发明公开了一种白色氧化锆陶瓷。本发明的白色氧化锆陶瓷含有增韧剂和稳定剂,所述增韧剂为TiO_2、ZnO、CaO、Ga_2O_3、MgO中的至少一种,所述白色氧化锆陶瓷中增韧剂的含量为0.05 10wt%,所述稳定剂为Y_2O_3,且所述白色氧化锆陶瓷中Y_2O_3的含量为3.1-7wt%;所述白色氧化锆陶瓷中存在具有核壳结构的四方氧化锆,     

Al_2O_3含量对ZrO_2/Al_2O_3复相陶瓷流变性能和抗弯强度的影响

采用有机泡沫浸渍法制备ZrO_2/Al_2O_3复相陶瓷,分析Al_2O_3添加量对泡沫陶瓷显微形貌、相结构、抗弯强度和浆料流变性能的影响,确定制备复相陶瓷的最佳工艺参数。实验结果表明,ZrO_2/Al_2O_3复相陶瓷由m-ZrO_2相、t-ZrO_2相和Al_2O_3相组成;当Al_2O_3的含量为20 wt%时,烧结的陶瓷颗粒致密均匀,陶瓷的抗弯强度最佳,浆料表观粘度增加;增加Al_2O_3的含量到40 wt%,陶瓷出现较多气孔,浆料的表观粘度增加幅度不大;Al_2O_3的添加影响了复相陶瓷的致密性、晶粒尺寸、相结构等因素;制备ZrO_2/Al_2O_3复相陶瓷时,最佳工艺参数为20 wt%Al_2O_3和80 wt%ZrO_2。     

热处理和低温深冷处理改善ZTM陶瓷力学性能的研究

采用水解-沉淀法制取莫来石粉末,并以包裹法引入增韧剂ZrO_2(Y_2O_3)分散相。本研究制备的ZrO_2(Y_2O_3)-Al_2O_2-SiO_2粉末具有较高的烧结活性,在1450℃温度下热压,其相对密度达99%。经热处理后材料韧性与强度有较大幅度的提高,最大韧性与强度提高率分别达105%和34%。低温深冷技术可提高样品的强度,冷处理时间每次为5s循环5次的样品强度提高率约15%。热与深冷的复合处理对材料力学性质的提高具有明显的叠加正效应,最大强度提高率约48%。     

添加Y2O3对CaF2陶瓷烧结和抗水化性的影响

为了制备致密且抗水化的CaF_2陶瓷,以w(CaF_2)=99.9%的氟化钙为原料,分别添加质量分数为0、0.5%、1%、2%、4%和6%的高纯Y_2O_3粉作为添加剂,经180 MPa等静压成型后,在空气气氛中于1 300℃保温2 h烧结制成CaF_2陶瓷,研究添加Y_2O_3对CaF_2陶瓷烧结及抗水化性能的影响。结果表明:在氟化钙原料粉中添加适量的Y_2O_3制备的CaF_2陶瓷,其烧结致密度和抗水化性能显著提高。这是因为Y_2O_3与CaF_2陶瓷在烧结过程中产生的Ca O杂质反应生成了Ca3Y2O6液相,覆盖在氟化钙陶瓷表面,从而阻止了氟化钙陶瓷和水蒸气的进一步接触。在本研究中,Y_2O_3的适宜添加量在1%(w)左右。     

氧化锆陶瓷及其制造方法

本发明论述了在特定的温度范围内,具有很长的正常使用寿命的,高强度、高抗强度损蚀性能的ZrO_2-Y_2O_3氧化锆陶瓷,及其制造方法。迄今为止,作为ZrO_2-Y_2O_3氧化锆陶瓷,我们已知道仅由立方晶相构成的完全稳定氧化锆陶瓷和由立方、单斜晶相所构成的部分稳定     

Y_2O_3透明陶瓷的性能及应用概述

立方结构的Y_2O_3材料无双折射效应,有利于透明陶瓷的制备,Y_2O_3陶瓷的光学透明性范围较宽,声子能量较低,易实现稀土离子的掺杂。同时,Y_2O_3材料具有优异的物理化学性能,有利于材料的实际应用。经研究,Y_2O_3透明陶瓷在高温窗口、红外头罩、闪烁、激光等众多领域有着巨大的商业应用价值。重点介绍Y_2O_3透明陶瓷和稀土掺杂的Y_2O_3透明陶瓷的制备工艺进展,对Y_2O_3材料在高温窗口、闪烁、激光应用等领域前景做出评估。     

湿化学法制备ZrO2（Y2O3）超细粉末过程中团聚状态的控制

借助Raman光谱、IR光谱、差热分析、TEM、SEM及电动力学等测试手段,研究了液相沉淀法制备ZrO_2(Y_2O_3)超细粉末过程中团聚状态的控制。结果表明:沉淀过程中引入适宜的表面活性剂,可增强静电和位阻效应,得到均匀分散的胶粒悬浮液;经水洗后的湿凝胶,采用表面活性剂处理,可改变胶粒界面结构,避免干燥和煅烧过程中形成硬团聚体。此外,还研究了粉末团聚状态对其烧结体性能的影响。     

烧结工艺对电容式高温压力传感器用氧化铝陶瓷基片的影响

为了研究不同烧结工艺对电容式高温压力传感器用氧化铝陶瓷基片的影响,以纳米α-Al_2O_3为主要原料,加入ZrO_2、MgO和Y_2O_3等粉料作为烧结助剂,采用流延成型、等静压成型和气氛保护无压烧结技术制备了氧化铝陶瓷基片。分别对试样的相对密度、抗弯强度、硬度及断裂韧性进行测试,并利用扫描电镜(SEM)观察其显微组织形貌。结果表明:陶瓷基片的烧结不宜接触O_2,因此在烧结过程中应选用流动高纯N_2对其进行气氛保护。为防止试样烧结后变形翘曲,基片在装载时应适度施加压盖,提高平整度。此陶瓷基片的理想烧结温度约为1550℃,对应试样的相对密度、抗弯强度、硬度及断裂韧性数值分别达到了98.8%、766 MPa、17.2 GPa及4.2 MPa·m~(1/2)。1550℃烧结试样显微组织呈现韧窝状,该结构有助于提高陶瓷基体的致密度及强韧化程度。     

牙科托槽用ZTA陶瓷的新型制备方法

采用拟薄水铝石作粘结剂,以浓HNO_3为引发剂,用凝胶固化的方法制备二氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷生坯,经干燥、烧结制备牙科托槽用陶瓷。主要对于该种方法的制备工艺进行了研究,通过正交试验,得出最佳工艺参数,以此为基础,用控制变量法研究Zr O_2加入量、烧结温度对ZTA陶瓷机械性能的影响,并讨论Zr O_2的增韧机理。试验结果表明:Zr O_2加入量和烧结温度对最终陶瓷的抗弯强度影响较大,且氧化锆的影响比烧结温度要大;在Zr O_2加入量为30%和烧结温度1570℃时可得到ZTA陶瓷的抗弯强度较大,同时吸水率满足牙科托槽的要求。