二次烧结对5Y-TZP/TiB2纳米复合陶瓷材料微观结构与力学性能的影响
来源期刊：稀有金属材料与工程2018年第S1期
论文作者：衣明东 许崇海
文章页码：14 - 17
关键词：二次烧结;ZrO2;纳米复合陶瓷;微观结构;力学性能;
摘 要：采用真空热压烧结工艺制备了5Y-TZP/Ti B2纳米复合陶瓷材料,研究二次烧结对5Y-TZP/Ti B2纳米复合陶瓷材料微观组织与力学性能的影响。5Y-TZP/Ti B2纳米复合陶瓷材料的组分包括体积比为80%的Zr O2（含有摩尔含量5%Y2O3作为稳定剂）、10%Ti B2、5%Al2O3、2%Mg O、2%Mo和1%Ni。二次烧结工艺包括在1100℃保温120 min和在1450℃保温60 min 2个过程。研究结果表明,采用二次烧结工艺可促进Zr O2从单斜相向四方相的完全转化,并有利于纳米复合陶瓷材料的致密化与细化强韧化。相比于采用普通烧结工艺的材料,采用二次烧结工艺的5Y-TZP/Ti B2纳米复合陶瓷材料的抗弯强度为1023 MPa、断裂韧性为11.33 MPa·m1/2、硬度为13.91 GPa,分别提高了12.2%、17.9%和13.5%。5Y-TZP/Ti B2纳米复合陶瓷材料的增韧补强机理包括裂纹偏转和裂纹桥联,并具有穿晶断裂模式。
衣明东1，许崇海1,2
1. 齐鲁工业大学(山东省科学院)2. 山东大学
摘 要：采用真空热压烧结工艺制备了5Y-TZP/Ti B2纳米复合陶瓷材料,研究二次烧结对5Y-TZP/Ti B2纳米复合陶瓷材料微观组织与力学性能的影响。5Y-TZP/Ti B2纳米复合陶瓷材料的组分包括体积比为80%的Zr O2（含有摩尔含量5%Y2O3作为稳定剂）、10%Ti B2、5%Al2O3、2%Mg O、2%Mo和1%Ni。二次烧结工艺包括在1100℃保温120 min和在1450℃保温60 min 2个过程。研究结果表明,采用二次烧结工艺可促进Zr O2从单斜相向四方相的完全转化,并有利于纳米复合陶瓷材料的致密化与细化强韧化。相比于采用普通烧结工艺的材料,采用二次烧结工艺的5Y-TZP/Ti B2纳米复合陶瓷材料的抗弯强度为1023 MPa、断裂韧性为11.33 MPa·m1/2、硬度为13.91 GPa,分别提高了12.2%、17.9%和13.5%。5Y-TZP/Ti B2纳米复合陶瓷材料的增韧补强机理包括裂纹偏转和裂纹桥联,并具有穿晶断裂模式。
关键词：二次烧结;ZrO2;纳米复合陶瓷;微观结构;力学性能;
