燒結(jié)溫度對(duì)氧化鋯基臺(tái)材料力學(xué)性能的影響.pdf

1、目的：研究燒結(jié)溫度對(duì)納米氧化鋯基臺(tái)材料力學(xué)性能的影響，探索合適的燒結(jié)工藝，為高性能氧化鋯基臺(tái)的研制提供理論依據(jù)。
　　 方法：選用日本Tosoh公司生產(chǎn)的納米氧化鋯粉體，通過干壓成型和冷等靜壓技術(shù)制備實(shí)驗(yàn)試件。試件經(jīng)過1080℃的預(yù)燒后進(jìn)行車削加工，再以4℃/min的升溫速度分別升溫至1350℃、1450℃，保溫2h，完成二次燒結(jié)。對(duì)兩組試件進(jìn)行表面拋光處理，共制備出圓片狀試件（15mm×5mm）10個(gè)，長方體試件(1.2mm×

2、4mm×20mm)22個(gè)，長方體試件（4mm×2mm×25mm）10個(gè)。分別測(cè)試兩組試件的線性收縮率、燒結(jié)體密度、彎曲強(qiáng)度、維氏硬度及斷裂韌性等力學(xué)指標(biāo)，掃描電鏡觀察試件斷面的顯微結(jié)構(gòu)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
　　 結(jié)果：①1080℃/1350℃燒結(jié)組和1080℃/1450℃燒結(jié)組試件均具有較高的力學(xué)性能。隨著二次燒結(jié)溫度由1350℃升高到1450℃，試件的各項(xiàng)力學(xué)測(cè)試指標(biāo)均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。②1450℃燒結(jié)組的線性收縮率高于135

3、0℃燒結(jié)組，二者比較差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。③1450℃燒結(jié)組的體積密度和相對(duì)密度均高于1350℃燒結(jié)組，二者比較差別具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。④1450℃燒結(jié)組的彎曲強(qiáng)度高于1350℃燒結(jié)組，二者比較差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)⑤1450℃燒結(jié)組的維氏硬度為(16.00±0.42)GPa，高于1350℃燒結(jié)組(14.69±0.60)GPa，二者比較差別具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。⑥1450℃燒結(jié)組的斷裂

4、韌性為(6.96±0.55)MPa·ml/2,高于1350℃燒結(jié)組(5.43±0.32)MPa·ml/2，二者比較差別具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。⑦掃描電鏡觀察1450℃燒結(jié)組氧化鋯球形顆粒排列致密，少見氣孔；而1350℃燒結(jié)組斷面可見少量散在的小氣孔，以沿晶斷裂和混合斷裂為主。
　　 結(jié)論：①在預(yù)燒結(jié)溫度均為1080℃的條件下，1450℃燒結(jié)組的各項(xiàng)力學(xué)性能要優(yōu)于1350℃燒結(jié)組。②經(jīng)二次燒結(jié)的試件具有足夠的力學(xué)性能，