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耐磨陶瓷貼片管：復合氧化鋯陶瓷材料的特點
文章發布日期：2019-08-19 05:33
復合氧化鋯陶瓷材料是為了達到某些性能指標將兩種或兩種以上不同氧化鋯陶瓷材料混合在一起制成的多相氧化鋯陶瓷材料，復合氧化鋯陶瓷具有其中任何一相所不具備的綜合性能。氧化鋯陶瓷材料的大缺點是韌性低，使用時會產生不可預測的突然性斷裂，復合氧化鋯陶瓷材料主要是為了改善氧化鋯陶瓷韌性。基于提氧化鋯高韌性的復合氧化鋯陶瓷材料主要有兩類：氧化鋯相變增韌和陶瓷纖維強化復合材料。
氧化鋯陶瓷相變增韌復合材料是把部分穩定的氧化鋯粉末同其它陶瓷粉末(如氧化鋁、氮化硅或莫來石)混合后制成的高韌性材料，其斷裂韌性可以達到0Mpam/2以上，而一般陶瓷的韌性僅有3Mpam/2左右。這類材料在氧化鋯陶瓷切削刀具方面得到了非常廣泛的應用。
纖維強化被認為是提高氧化鋯陶瓷韌性和有前途的方法。纖維強度一般比基體高得多，所以它對基體具有強化作用；同時纖維具有顯著阻礙裂紋擴展的能力，從而提高氧化鋯陶瓷材料的韌性。
目前韌性高的氧化鋯陶瓷就是纖維強化的復合材料，例如碳化硅長纖維強化的碳化硅基復合材料韌性高達30Mpam/2以上，比燒結碳化硅的韌性提高十倍。但因為這類氧化鋯陶瓷材料價格昂貴目前僅在軍械和航空航天領域得到應用。
另一引人注目的增強氧化鋯陶瓷材料是陶瓷晶須。氧化鋯陶瓷晶須是尺寸非常小但近乎的纖維狀單晶體，其強度和模量接近材料的理論值，極適用于氧化鋯陶瓷的強化。目前這類材料在氧化鋯陶瓷切削刀具方面已經得到廣泛應用，主要體系有碳化硅晶須-氧化鋁-氧化鋯、碳化硅晶須-氧化鋁和碳化硅晶須-氮化硅。