鳞片石墨/3Y-TZP复合陶瓷烧结及其力学性能

摘要

以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为分散剂制备FG/3Y-TZP复合粉体,并且把复合粉体进行二次工艺酒精浮选处理,采用氩气气氛常压高温烧结,制备系列FG/3Y-TZP复合陶瓷.研究鳞片石墨(FG)含量和浮选工艺对复合陶瓷材料的物相、显微结构的影响;建立了材料显微结构与其体密和断裂韧性的相互关系,讨论了浮选处理的FG/3Y-TZP复合陶瓷的增强、增韧机理.结果表明:制备的FG/3Y-TZP在高温烧结后均为四方相;浮选工艺对所制备样品的显微结构和性能有显著影响.随着浮选时间的提高,样品致密度也提高,晶粒进一步长大;在FG含量为1.5％左右时,致密度和抗折性能均达到峰值.而浮选工艺的引入,则进一步使氧化锆表面附着的鳞片石墨变小变薄,一方面填充气孔,另外还有助于提高鳞片石墨活性,使复合材料的晶界处阻碍裂纹产生或者扩展;但是由于分散性和含量问题,随着鳞片石墨含量的提高,致密度和断裂韧性在急剧下降.