目录
摘要......................................................................................................................... I Abstract ........................................................................................................................ III 1文献综述 (1)
1.1引言 (1)
1.2氧化锆基陶瓷材料概述 (1)
1.2.1氧化锆的结构 (1)
1.2.2 氧化锆的稳定化处理 (2)
1.2.3相变增韧 (3)
1.2.4 氧化锆陶瓷材料制备方法 (4)
1.3 四方多晶氧化锆陶瓷的研究现状 (8)
1.4研究目的和内容 (15)
2实验内容及分析测试方法 (17)
2.1材料制备 (17)
2.2测试分析方法 (19)
2.2.1物相组成 (19)
2.2.2比表面积 (19)
2.2.3微观形貌 (19)
2.2.4密度 (19)
2.2.5抗弯强度 (20)
2.2.6维氏硬度 (20)
2.2.7断裂韧性 (21)
3实验结果与分析 (24)
3.1实验原料选择 (24)
3.2比表面积 (27)
3.3微观形貌 (28)
3.4机械性能 (30)
3.5老化性能分析 (32)
结论 (37)
参考文献 (38)
致谢 (44)
内蒙古科技大学硕士学位论文
1文献综述
1.1引言
陶瓷距今已具有上千年的使用历史，它遍布人类的各行各业，对人类的发展起到很大的作用。传统陶瓷使用天然矿物为原料烧制而成，对原料的要求较低，导致其存在杂质较多、成分复杂、显微结构粗糙及气孔多等缺陷。随着科技的发展，传统陶瓷已越来越不能满足现代社会的需求。新型先进陶瓷材料及其复合材料以人工制造的粉体为原料，其相组成单一、化学成分纯度高，对成型和烧结等环节控制严格，使其拥有极其优良的性能，已成为各国研究的重点。先进陶瓷的研究水平在一定程度上也反映出一个国家科技水平的高低。陶瓷材料按用途可以分为结构陶瓷和功能陶瓷，结构陶瓷主要研究力学性能，功能陶瓷主要研究除力学性能之外的光、电等其他性能。新型先进陶瓷相对于传统陶瓷拥有很多优异的性能，被广泛应用于航天、军事、汽车、生物等领域[1,2]。
在诸多新型先进陶瓷中，纳米级氧化锆陶瓷材料由于其优异的物理性能而发展迅速，在固体燃料电池、齿科材料、陶瓷刀具等方面都有广泛的应用。每年市场对氧化锆陶瓷都有着极大的需求，因此纳米级氧化锆粉体的制备技术一直是各国材料领域研究的重点。我国自五十年代开始研究氧化锆基陶瓷材料，已制得了强度、韧性较高的四方氧化锆陶瓷材料[3]。由于我国对先进陶瓷材料的重视，使得陶瓷市场的发展很快，需求极大，而高性能氧化锆陶瓷材料主要集中在日本和欧美等地，我国所需的高性能氧化锆材料大部分依赖进口，因此高性能氧化锆陶瓷粉体的制备方法有着很好的研究价值。目前常用的制备方法包括固相法、液相法和气相法三类，它们各自有自己的优缺点。本实验采用固相法中的高能球磨法，通过改变球磨转速和时间以及对粉体不同温度的处理来改变粉体性能，再研究不同工艺下得到的陶瓷性能，来确定合适的制备工艺。
1.2氧化锆基陶瓷材料概述
1.2.1氧化锆的结构
在诸多陶瓷材料中，氧化锆陶瓷由于其优良的生物相容性、高强度与高韧性日益受到人们的青睐。它具有三种晶型结构：单斜(m-ZrO2)、四方(t-ZrO2)和立方(c-ZrO2)，密度分别是5.65g/cm3，6.l0g/cm3，6.27g/cm3。不同的温度范围内有不同的晶型结构，