功能陶瓷 結構件陶瓷增韌用納米氧化鋯
CAS 1314-23-4
18620162680,微:gzjr88
添加釔穩(wěn)定納米氧化鋯能提高陶瓷的致密度和韌性,提高陶瓷的硬度和耐磨性,使陶瓷耐摔打不破裂,防止開裂,同時降低陶瓷的燒結溫度。
添加10%左右的納米氧化鋯VK-R30Y3到陶瓷里面可以降低陶瓷燒結溫度50-100攝氏度左右。
納米氧化鋯(VK-R30Y3)ZrO2增韌:
第一種是“細化理論”,認為納米級氧化鋯(VK-R30Y3,30nm,99.9%)的引入能抑制基體晶粒的異常長大,使基體結構均勻細化,從而提高納米陶瓷復合材料強度韌性。
第二種的“穿晶理論”,認為納米復合材料中,基體顆粒以納米顆粒為核發(fā)生致密化而將納米顆粒包裹在基體晶粒內(nèi)部形成“晶內(nèi)型”結構。這樣便能減弱主晶界的作用,誘發(fā)川晶斷裂,使材料斷裂時產(chǎn)生川晶斷裂而不是沿晶斷裂,從而提高納米陶瓷復合材料強度和韌性。
第三種是“針孔”理論,認為存在于基體晶界的納米顆粒產(chǎn)生針孔效應,從而限制了晶界滑移和空穴,蠕變的發(fā)生。晶界的增強導致納米復相陶瓷韌性的提高。
納米復相陶瓷的力學性能與微觀結構觀察研究表明:納米復相陶瓷具有兩個顯著特點。
1) 納米復相陶瓷力學性能顯著提高,提高的程度有時達數(shù)倍。
2) 納米復相陶瓷具有多重界面的內(nèi)部結構。首先,微米級的基體顆粒0.5-5um形成主晶界,
其次,彌散的顆粒往往不在主晶界,而是處在基體顆粒的內(nèi)部,形成晶內(nèi)型復合結構,在納米顆粒與主晶界顆粒間形成次級晶界。晶內(nèi)結構和次級晶界是陶瓷基復合材料出現(xiàn)的新的結構形式。這種結構存在對材料的力學性能有重要影響。
在納米復相陶瓷中,微米或亞微米基體晶粒與納米增強相顆粒共存,納米顆粒分布在材料基體晶粒內(nèi)部,增強了晶界強度,大幅度提高材料的力學性能和可靠性,使易碎的陶瓷可以變成富有韌性的特殊材料,因此納米復相陶瓷成為接近實用化的納米陶瓷。
增韌陶瓷種類:氧化鋯陶瓷,氧化鋁陶瓷,其它陶瓷。
添加量:納米氧化鋯含量在10-15%時,氧化鋁陶瓷材料的綜合力學性能佳,抗彎強度766.74MPa, 斷裂韌度6.13PMa.m1/2, 維氏硬度19.31GPa, 遠遠超過了單相的氧化鋁材料。說明納米氧化鋯的加入使材料力學性能大幅提高。
納米氧化鋯做為陶瓷燒結助劑可以降低陶瓷燒結溫度100-150度。
3mol釔穩(wěn)定納米氧化鋯技術指標:
名稱 |
3mol釔穩(wěn)定納米氧化鋯 |
型號 |
VK-R30Y3 |
晶相 |
四方相 |
粒徑 |
30納米 |
純度 |
>99.9 |
比表面積 m2/g |
20-40 |
包裝:20公斤/桶