氧化铈稳定氧化锆四方多晶体的制备及其力学性能研究

摘要

选用价格便宜的CeO_2作稳定剂,制备了高性能的四方氧化锆增韧陶瓷Ce-TZP。与Y-TZP相比,这种新材料晶粒尺寸较为粗大,t-ZrO_2→m-ZrO_2相变临界尺寸较大,从而不需用超细粉末做原料即可制得性能较好的增韧ZrO_2陶瓷。试验发现,添加适量的Al_2O_3和TiO_2可使烧结温度明显降低,同时力学性能得到大幅度提高。本文对此进行了初步探讨并利用XRD、SEM及EDAX等实验手段对力学性能与显微结构的关系进行了初步的理论分析。本研究取得最高Vickers硬度值约9GPa,最高抗弯强度约为2.1GPa(标准离差0.63GPa),最高断裂韧性约14MPa·m^(1/2)(标准离差1MPa·m^(1/2))。