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氧化锆陶瓷具有较高的力学性能、低的导热系数,二氧化钛具有优异的光催化性能,故这两种陶瓷在采矿、航空航天、环境污染等方面得到了广泛的应用。但氧化锆陶瓷烧结温度较高,故需一种烧结助剂来降低其烧结温度,另一方面,氧化锆及二氧化钛的单相陶瓷的性能相对较低,故需通过添加物质来提高其性能。一方面TiO2能够固溶于ZrO2,对ZrO2的结构及性能产生影响,另一方面TiO2也可用作烧结助剂来降低ZrO2陶瓷的烧结温度,因此研究ZrO2-TiO2复相陶瓷具有一定的意义。本研究以工业氧化锆粉为原料,Y2O3为稳定剂,MnO2-TiO2(质量比为1:1)为烧结助剂,TiO2为添加物,采用无压烧结法制备了 ZrO2-TiO2复相陶瓷。对制备出的复相陶瓷进行基础测试、力学性能、热导性能及高温电导性能的测试来表征所制陶瓷的性能,并对其物相及断面显微结构进行了测试分析。探讨了烧结工艺及TiO2的添加量对复相陶瓷性能的影响以及烧结助剂低温液相化烧结的机理。通过对ZrO2-TiO2复相陶瓷的制备及性能研究,主要得到了以下几点结论:1)烧结助剂MnO2-TiO2(质量比1:1)可降低Y-TZP陶瓷的烧结温度,在烧结助剂量为0.5wt%烧结温度为1350℃时基体就可达到致密化。在此条件下,陶瓷基体的相对密度为97.16%,显微硬度为2080HV,抗弯强度为300.74MPa,断裂韧性为8.35MPa.m1/2。其液相化烧结的机理为:一是改变基体的传质方式;二是MnO2可促进晶粒形核;三是MnO2、TiO2固溶于ZrO2中产生晶格畸变及缺陷从而促进烧结的完成。2)复相陶瓷的相对密度会随TiO2量的不同而产生变化,TiO2添加量为1%、3%、5%、7%、10%的最佳烧结温度分别为:1350℃、1400℃、1400℃、1500℃、1450℃,其中TiO2量为10%在1450℃烧结时的相对密度最大,此条件下的相对密度为97.9%。3)烧结后的陶瓷具有多种物相,其具体物相含有单斜相、四方相、立方相及TiZrO4相。复相陶瓷相的某些衍射峰发生了一定程度的偏移,是由TiO2固溶于ZrO2发生晶格畸变所致,晶面(200)、(220)及(311)都发生了多峰现象且随TiO2量的增多衍射峰变宽衍射强度降低。烧结后的复相陶瓷具有极小的晶粒,且含有纳米晶。陶瓷的断裂方式为穿晶断裂及沿晶断裂2种。4)制备出的复相陶瓷具有较好的力学性能,且随TiO2量的不同其力学性能也发生变化,其中0%在1350℃时显微硬度最高,最高为2032.8HV,TiO2量为5%在1400℃时具有最大的抗弯强度及断裂韧性,在此条件下的抗弯强度为527.01MPa,断裂韧性为19.47MPa.m1/2。基体的耐磨性在基体致密度相一致的条件下,基体的摩擦系数随TiO2量的增加大致趋势为先减少后增高。其磨损机制有黏着磨损、磨粒磨损。5)复相陶瓷具有较低的导热系数,其中10%在1450℃烧结时具有最低的导热系数,在该条件下的导热系数为1.2050W/mK。其中气孔、添加物及显微结构都对复相陶瓷的导热系数产生影响。基体的电子电导随温度的升高而增加且随TiO2量的增多而降低,在高温环境下,在有TiO2添加时基体的电子电导比无TiO2添加的基体小一个数量级,即TiO2的添加可降低氧化锆陶瓷在高温下的导电性,且所制备的陶瓷的高温电子电导处于绝缘体与半导体之间。