ZrO-,2--LaPO-,4-復(fù)相陶瓷的抗熱震性能研究.pdf

1、針對(duì)氧化鋯陶瓷的耐侵蝕性能與抗熱震性能在拓展其應(yīng)用方面的矛盾，以及傳統(tǒng)抗熱震理論的不足，以三種具有不同相組成的氧化鋯(3Y-TZP、4Y-TZP和Mg-PSZ)為基體材料，加入LaPO4組分，探索利用片晶LaPO4的解理以及LaPO4與ZrO2之間的弱界面對(duì)裂紋擴(kuò)展能量的耗散，在不明顯降低氧化鋯陶瓷優(yōu)良力學(xué)性能、致密度(以保證其抗侵蝕性能)的條件下，改善其抗熱震性能的可能性。在力學(xué)性能、熱學(xué)性能、顯微結(jié)構(gòu)及裂紋擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)研究的基礎(chǔ)上，分別

2、用淬冷-強(qiáng)度法和壓痕-淬冷法，較系統(tǒng)地研究了ZrO2/LaPO4復(fù)合陶瓷的抗熱震性能及相關(guān)機(jī)理，主要得出如下結(jié)論：
　　 4Y-TZP陶瓷的抗熱震性能隨LaPO4加入量的增加而升高。4Y-TZP/30vo1％LaPO4復(fù)合陶瓷的臨界抗熱震溫差比單一4Y-TZP陶瓷提高了400℃。
　　 氧化鋯粒度為0.5μm和1.5μm時(shí)，對(duì)于單一4Y-TZP，粒度小的抗熱震性較好；LaPO4加入量小于15vo1％時(shí)，兩種粒度氧化鋯陶瓷

3、的抗熱震性能相近：LaPO4加入量為20vo1％時(shí)，氧化鋯粒度大的材料抗熱震性較好。
　　 LaPO4加入量保持15vo1％不變，1470℃保溫2h燒結(jié)時(shí)，加入粒度為13μm或35μm LaPO4的3Y-TZP/LaPO4復(fù)相陶瓷的抗熱震性能較高：1470℃保溫3h燒結(jié)時(shí)，加入2.5μm的LaPO4，3Y-TZP/LaPO4復(fù)相陶瓷的抗熱震性能最好，其空氣淬冷下的臨界抗熱震溫差為1300℃。
　　 LaPO4的添加促進(jìn)了

4、Mg-PSZ材料的致密化，并改善了其抗熱震性能。Mg-PSZ/10 vo1％LaPO4復(fù)相材料的水淬臨界抗熱震溫差比單一Mg-PSZ材料提高了100℃。Mg-PSZ/15 vo1％LaPO4復(fù)相材料的強(qiáng)度隨熱震溫差的提高沒有明顯下降，表現(xiàn)了很好的抗熱震損傷能力。
　　 相同熱震條件下，加入15vo1％、40μm LaPO4的3Y-TZP/LaPO4復(fù)相陶瓷，其裂紋擴(kuò)展數(shù)量百分比和裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度百分比都最小。而加入30 vo1％、1