摻雜穩(wěn)定四方相氧化鋯陶瓷的制備與表征.pdf

1、本文采用丙烯酰胺高分子網(wǎng)絡(luò)凝膠法對于低溫制備氧化鋯粉末進(jìn)行了研究和探索，研究了熱處理溫度和摻雜穩(wěn)定劑的用量對粉末晶相的影響；探索了摻雜對粉末結(jié)構(gòu)帶來的影響。主要工作由以下三部分構(gòu)成： 一、制備釔穩(wěn)定四方相氧化鋯(3Y—TZP)粉末及其表征。在600℃熱處理除去有機物和水，再分別在700℃、800℃、1000℃和1200℃熱處理2h。通過實驗確定高分子網(wǎng)絡(luò)凝膠法的合適實驗條件：金屬離子的濃度為0.3mol/L，檸檬酸的用量是金屬陽

2、離子的電荷摩爾量，單體與網(wǎng)絡(luò)劑質(zhì)量配比為12：1，催化劑與引發(fā)劑的體積比為10：1，pH值控制在4～5之間，干凝膠的熱處理溫度為600℃。 二、制備不同穩(wěn)定劑穩(wěn)定摻雜的氧化鋯粉末及其表征，以及對各摻雜氧化鋯陶瓷試片的力學(xué)性能研究。結(jié)果表明：穩(wěn)定劑不同，單斜相的存在狀況不同，部分穩(wěn)定劑隨著溫度升高開始出現(xiàn)單斜相，穩(wěn)定劑不同UV—Vis的吸收不同，說明摻雜離子半徑引起晶胞參數(shù)的微小變化。不同穩(wěn)定劑穩(wěn)定氧化鋯陶瓷的力學(xué)性能相差很大。

3、 三、制備了0.5％Gd2O3摻雜ZrO2粉末和0.5％Gd2O3摻雜3Y—TZP粉末及表征，以及其陶瓷試樣的力學(xué)性能分析及表征。結(jié)果表明：XRD衍射峰均隨著溫度升高衍射峰越來越尖銳，說明晶形越來越完整，電鏡形貌觀察可知，隨著溫度的升高，晶粒逐漸長大，團(tuán)聚逐漸明顯，在1200℃出現(xiàn)明顯的物質(zhì)傳遞現(xiàn)象，但是一次晶粒仍然處于納米級別。另外，Gd2O3摻雜3Y—TZP隨著摻雜量的增加衍射峰也越來越尖銳，因此這里選擇0.5％Gd2O3摻雜