氧化鋯陶瓷的密度為5.9~6.05g/cm3左右,但其實(shí)它不是一個(gè)固定值,它的密度隨著(zhù)燒結溫度的變化會(huì )有輕微改變,下面河南奧菲達儀器給大家詳細分析一下。
密度與晶粒的變化是燒結過(guò)程中最基本的變化。圖3-10是材料相對密度與燒結溫度的關(guān)系。從圖3-10可見(jiàn),和普通陶瓷一樣,納米Y-TZP陶瓷的無(wú)壓燒結大致也可分為三個(gè)階段:
99氧化鋁法蘭盤(pán)加工
①燒結初期從室溫到1000℃之前,坯體的相對密度只從47%增加到62%,變化較小。
②燒結中期。燒燒結溫度在1000~150℃之間,坯體的密度迅速提高到96%以上。
③燒結后期。燒結溫度高于1150℃,坯體接近致密化。圖3-11是材料晶粒生長(cháng)與燒結溫度的關(guān)系。
從圖3-11可看到,晶粒生長(cháng)可分為兩個(gè)階段。在溫度低于1300℃時(shí),晶粒生長(cháng)比較緩慢;而溫度繼續升高時(shí),晶粒迅速生長(cháng)。比較圖3-10和圖3-11可以發(fā)現,在950~1300℃之間,雖然材料已基本致密,但晶粒并未迅速長(cháng)大,這與一般經(jīng)典理論所說(shuō)的燒結末期晶粒迅速長(cháng)大似乎不大相符。
其原因可能是:由于納米Y-TZP材料在1100℃以上燒結時(shí),晶粒中的Y+會(huì )向晶界析出,并在晶界富集,從而阻止了晶粒長(cháng)大,因此在一定濕度下,即使在燒結后期,晶粒生長(cháng)也會(huì )受到抑制。有人認為,納米Y-TZP的燒結中期與后期,晶粒生長(cháng)指數m都為3,即遵循相同的擴散形式,這也可部分解釋圖3-11的結果。
較圖3-10和圖3-11可知,在1150℃時(shí)可獲得燒結相對密度達97.5%,晶粒大小僅90nm左右的納米YTZP材料。
氧化鋯陶瓷的特殊密度導致了它的優(yōu)良性能,所以很適合用來(lái)加工成各類(lèi)陶瓷零件。