3Y-TZP材料的液相烧结

通过在3Y-TZP(Tetragonal Zirconia Polycrystals stabilized with 3mol% Y2O3)中加入适当含量的硅酸盐玻璃添加剂,使其烧结温度明显降低,并且制备出具有细晶粒、高强度的四方相氧化锆增韧陶瓷材料.本文分析了添加剂对3Y-TZP材料烧结特性及显微结构的影响.发现液相烧结的3Y-TZP具有良好的抗弯强度,但韧性有待于提高.     

液相烧结 3Y-TZP 陶瓷的相组成与力学性能

以 CaO-MgO-SiO2 玻璃为烧结助剂,用液相烧结法制备了物质的量分数为 3% 氧化钇稳定四方氧化锆陶瓷(3Y-TZP).研究了烧结助剂对材料致密化、显微结构、相组成及力学性能的影响.结果表明:烧结助剂的引人显著降低了材料的烧结温度,使材料具有细晶显微结构,并对材料的相组成产生影响,同时也使材料具有良好的力学性能.材料的力学性能主要与其致密化程度有关,在最佳条件下,材料的抗弯强度和断裂韧性可分别达到 691MPa 和6.6MPa·m1/2.     

烧结助剂添加量对微波烧结3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷性能的影响

本文分别以TiO2和MgO纳米粉体为烧结助剂,采用微波烧结技术制备了3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷.研究了烧结助剂含量对材料相组成、致密化及力学性能的影响,通过XRD分析了复相陶瓷中t-ZrO2相的相对量变化,并采用SEM观察了弯曲断裂断口形貌.结果表明:随烧结助剂添加量的增加,微波烧结复相陶瓷的致密度、硬度和弯曲强度均有所增加,均优于传统烧结性能,陶瓷颗粒更细.烧结助剂添加量为0.2wt％ MgO、0.4wt％ TiO2,在1300℃微波烧结30 min时试样的致密度为98.1％,显微硬度和抗弯强度分别达18.9 GPa和626 MPa.     

两步烧结法制备纳米氧化钇稳定的四方氧化锆陶瓷

采用共沉淀法制备纳米氧化钇稳定的四方氧化锆（yttria stabilized tetragonal zirconia,3Y-TZP）粉体。利用X射线衍射、N2吸附–脱附等温线,透射电子显微镜对3Y-TZP粉体的物理性能和化学性能进行表征。研究了纳米3Y-TZP粉体的烧结曲线,分析了3Y-TZP素坯在烧结过程中的致密化行为和显微结构,探讨了两步烧结工艺对3Y-TZP纳米陶瓷微观结构的影响。结果表明：采用共沉淀法,在600℃煅烧2h后,可获得晶粒尺寸为13nm、晶型发育良好、团聚较少的纳米3Y-TZP粉体;采用两步烧结法,将素坯升温至1200℃保温1min后,再降温到1050℃保温35h,可获得相对密度大于98%,晶粒尺寸约为100nm的3Y-TZP陶瓷。两步烧结法通过控制煅烧温度和保温时间,利用晶界扩散及其迁移动力学之间的差异,使晶粒生长受到抑制,样品烧结致密化得以维持,实现在晶粒无显著生长前提下完成致密化。     

二氧化锆粉体的液相烧结性能研究

以CaO-Al2O3-SiO2玻璃为烧结助剂,对二氧化锆粉体的液相烧结性能进行研究,通过液相烧结在1300℃～1350℃制备了Y-TZP陶瓷。研究了工业粉料液相烧结制备TZP陶瓷的致密化、相组成和常温力学性能及杂质含量对试样性能的影响,并分析了烧结试样的显微结构。     

烧结法制备Y-TZP/微晶玻璃复合材料的研究

用烧结法制备了Y-TZP，微晶玻璃复合材料，结合DTA分析制定了热处理制度，研究了烧结温度和Y-TZP的加入对复合材料力学性能的影响。     

纳米Cr2 O3 粉体的制备及烧结试验

以工业级氯化铬、碳酸铵为原料,采用直接沉淀-常规干燥工艺制备出Cr(OH)3粉,并在200～600℃进行了煅烧试验,结果表明,Cr(OH)3粉在500～600℃煅烧后可转变成粒径在10～50nm之间、结晶较好、结构疏松的纳米Cr2O3粉。然后采用600℃煅烧后得到的纳米Cr2O3粉为原料,以100MPa的压力压制成20mm×15mm的试样,分别在1000℃、1100℃、1200℃、1300℃、1400℃和1500℃保温3h进行烧结试验,结果表明:试样在1000～1200℃煅烧后相对密度增大,但1200℃以后,煅烧后试样的相对密度反而下降;随着煅烧温度的提高,烧后试样中的Cr2O3微粒逐渐长大,且烧结体内部形成了内部中空的桥架结构。分析认为,由于纳米粉体内的团聚体存在大量的封闭大气孔,导致试样内部形成了桥架结构,影响了试样相对密度的增加。     

预烧温度对3Y-TZP纳米粉料性能的影响

分别在500℃和800℃2种温度下对3Y-TZP纳米粉体预烧,粉体样品的TEM,BET,SAXS测试结果和烧成品的体积密度结果分析表明:预烧热处理温度对纳米3Y-TZP粉体性能的影响是显著的.结合实验与理论分析,得出预烧粉末颗粒长大的机理,预烧温度对粒度变化、烧成温度及体积密度的影响作用.     

热压烧结制备纳米Y-TZP材料形貌及结构的分析

研究分析了热压烧结纳米ZrO2(3Y)粉体制备的Y－TZP材料的形貌和结构。结果发现：热压烧结制备纳米Y－TZP材料有很多新的特点,最明显的包括所得样品侧面内凹、断口轴向大气孔呈梯度分布。研究结果还表明：侧面内凹的现象主要是由于纳米粉体颗粒小、比表面能大而烧结所引起的。样品断口大气孔从外向内呈梯度分布的现象不是由样品内外压差或温差造成的,而是由于样品各部分塑性滑移不均匀的结果。     

3Y-TZP/CMS材料的粉体制备及烧结性能研究

用共沉淀法制得颗粒尺寸为30—50nm的3Y-Zr02粉体，通过加入不同含量的CMS玻璃粉料作为助烧剂，分别在1300℃和1350℃进行常压烧结，实验结果表明在1350℃下，0．5wt％的CMS加入量可以使3Y-TZP的烧结相对密度达到98％以上。通过SEM观察烧结体表面形貌、用BROOK和GRIGC等烧结和晶体生长理论初步解释了实验中的烧结现象。     

温度对口腔科全瓷基底用可切削3Y-TZP瓷块机械学性能的影响

将平均粒径0．3μm的3Y-TZP粉料经200MPa等静压成型后,于800℃,900℃,1000℃,1100℃预烧结,1500℃, 1550℃及1600℃完全烧结。测定了不同温度下预烧结瓷块的机械性能和加工性能以及烧结体的机械性能,对试样断口进行了SEM观察。结果表明,预烧结瓷块在9000℃时加工性能良好,可以达到理论密度的50％以上,完全烧结试样在1550℃时的断裂韧性最高达14 MPa·m1/2。三点弯曲强度与1600℃烧结试样相比无显著性差异(P>0．05)。     

添加剂对Y-TZP烧结及力学性能影响

通过在Ｙ－ＴＺＰ中加入少量的添加剂,使得材料的烧结温度明显降低,并且制备出具有较细晶粒的Ｙ－ＴＺＰ材料,添加剂所形成的玻璃相主要存在于３个晶粒所形成的三角区内,在Ｙ－ＴＺＰ中加入少量的添加剂后,尽管得到的晶粒尺寸较小,但当材料发生断裂时,仍可使一些四方相氧化锆发生Ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ相变转变为单斜相,并使材料仍具有较高的抗折强度和断裂韧性。     

添加剂对3Y-TZP材料烧结行为及力学性能的影响

在3Y－TZP（tetragonal zirconia polycrystals stabilized,3% Y2O3，摩尔分数）中，采用CAS（CaO-Al2O3-SiO2)玻璃粉料为添加剂，使材料在较低的温度下烧结致密，并具有较好的力学性能，发现液相烧结是使试样的烧结温度显著降低的主要原因。探讨了添加剂对试样的烧结特性及力学性能的影响。与加入LAS添加剂的试样相比，CAS试样的抗弯强度好高，而断裂韧性要差，分析了造成这种力学性能的原因。     

纳米复相陶瓷材料的烧结技术

纳米复相陶瓷的烧结与普通陶瓷的烧结不同，在纳米复相陶瓷的烧结过程中需要采取相应的措施尽可能地控制晶粒的长大。目前，国内外研究者主要是通过改进传统烧结技术或采用新型烧结技术烧结制备纳米复相陶瓷。文章综述了目前国内外用的比较多的几种制备纳米复相陶瓷的烧结技术，并对其特点和应用情况进行了总结。     

低温烧结3Y-TZP陶瓷的微观结构与力学性能

在 3Y -TZP(tetragonalzirconiapolycrystalsstabilizedwith 3 %Y2 O3inmole)中 ,采用LAS (Li2 O -Al2 O3-SiO2 )玻璃粉料为添加剂 ,在13 0 0～ 15 0 0℃下烧结 ,材料抗弯强度可达 85 0MPa ,断裂韧性可达 8.7MPa·m1 /2 .讨论了添加剂对微观结构及材料力学性能的影响 ,得出了采用LAS作为添加剂 ,不但能显著地降低材料的烧结温度 ,又不会明显削弱材料的力学性能的结论 .     

烧结助剂对自增韧Si3N4陶瓷显微结构和性能的影响

研究了烧结助剂质量分数及比例对热压自增韧Si3N4 陶瓷显微结构和力学性能的影响。结果表明 :材料室温抗弯强度和断裂韧性均在烧结助剂的质量分数为 15 %时达到峰值 ,其中 5 %Y2 O3 10 %La2 O3 85 %Si3N4 体系的抗弯强度达 911.3MPa,断裂韧性达10 .0 2MPa·m1 /2 。同时 ,分析了材料显微结构与力学性能的关系 ,发现自增韧Si3N4 陶瓷中 β-Si3N4 柱状晶直径的双峰分布特征对材料力学性能的提高起着很重要的作用     

氧化物陶瓷的微波烧结机理

本文是综述文章,介绍了近十几年来发展较快的微波烧结技术,及微波烧结时 Ａｌ２ Ｏ３ 、 Ｚｒ Ｏ２ 等材料的微波烧结机理。研究发现, Ａｌ２ Ｏ３ 、 Ｚｒ Ｏ２ 陶瓷的微波烧结机理与常规烧结基本相同,微波烧结条件下的烧结及晶粒长大的活化能比常规烧结条件下低、速度较常规烧结条件下快,说明微波烧结条件下起决定作用的传质过程不同,微波烧结中体积扩散占主要地位,但产生这一现象的原因尚待研究。     

Y—TZP陶瓷晶粒生长的控制

为了获得超细晶粒的Y-TZP陶瓷,制备了无团聚体的素坯,研究了在烧结过程中的晶粒生长和气孔变化的规律。在烧结初期,晶粒与气孔同时增大;在烧结中期,气孔的表面扩散是晶粒生长的主要机理;烧结后期,随着烧结温度的提高,晶界扩散是晶粒生长的主要机理。实验结果进一步表明:在1250℃,2h的烧结条件下,可获得晶粒尺寸仅为100～150nm的Y-TZP陶瓷。