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    氧化鋯陶瓷的發展歷史

    內容導讀:近年來,研制出了具有良好韌性及多功能性的新氧化鋯陶瓷產品,因而氧化鋯陶瓷的應用數量增加,所涉及到的領域也在不斷擴大。

      氧化鋯陶瓷是一種耐高溫、耐腐蝕、耐磨損而且具有優良導電性能的無機非金屬材料,20世紀20年代初氧化鋯陶瓷即被應用于耐火材料領域,直到上世紀70年代中期以來,國際上歐美日先進國家竟相投入具資研究開發氧化鋯陶瓷生產技術和氧化鋯陶瓷系列產品生產,進一步將氧化鋯陶瓷的應用領域擴展到結構材料和功能材料,同時氧化鋯陶瓷也是國家產業政策中鼓勵重點發展的高性能新材料之一。

      1975年澳大利亞學者K.C.Ganvil首次提出利用氧化鋯陶瓷Zr2O相變同時產生的體積效應來達到增韌陶瓷的新概念以來,對ZrO2氧化鋯陶瓷用作結構材料的研究就十分活躍,從相變結晶學、熱力學、增韌機理及材料制備系統與工藝等方面入手,企圖使ZrO2氧化鋯陶瓷材料或用ZrO2增韌后的氧化鋯陶瓷發揮更大的效用。

      目前研究較多的材料系統并具有一定效果的有:部分穩定氧化鋯陶瓷(PSZ);多晶四方ZrO2(TZP);氧化鋯陶瓷增韌氧化鋁(ZTA);氧化鋯陶瓷增韌莫來石(ZTM);、增韌Si3N4、SiC及超塑性氧化鋯陶瓷等幾方面,其他增韌ALN、堇青石、尖晶石等。

      氧化鋯陶瓷由于ZrO2相變增韌使Al2O3、莫來石、SiN4、SiC的斷裂性能亦有不同程度的提高,Si3N4的材料Kic從4.8一5.8提高至7左右,Al2O3材料KiC。由4.5提高到9.8。為這些材料的進一步應用提供了力學性能上的保證。

      早在1789年Klaproth就從寶石中提煉出了氧化鋯陶瓷,但直到本世紀40年代才作為燃氣燈罩應用于工業中。此后,相繼在耐火材料、著色及磨料中得到應用。近年來,研制出了具有良好韌性及多功能性的新氧化鋯陶瓷產品,因而氧化鋯陶瓷的應用數量增加,所涉及到的領域也在不斷擴大。

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