Ce—TZP材料的相变增韧

摘要

本文对Ce—TZP增韧陶瓷材料的相变和断裂行为进行了研究.发现在无外力作用下,尺寸为7.7μm的四方相ZrO_2晶粒在室温下能全部保留.在Ce—TZP材料断裂面没有发现单斜相的ZrO_2存在、但在Ce—TZP材料的微粉中发现有大量的单斜相ZrO_2存在.并且发现随着Ce—TZP材料晶粒的增大,材料的韧性和抗弯强度相应增大,并有极大值.由内耗和DSC的观察分析发现:Ce—TZP材料的四方相ZrO_2到单斜相ZrO_2的转变是可逆的,是典型的马氏体转变.相变内耗峰的温度分别为203K(正转变)和243K(逆转变).转变有明显的滞后现象,并且对应于内耗峰的附近有频率的极小值.即样品模量的软化现象.从而我们认为:Ce—TZP材料的增韧是裂纹尖端应力诱导四方相ZrO_2到单斜相ZrO_2转变的结果,但当裂纹过后裂纹面上又发生了逆转变.Ce—TZP材料的相变机理可能是外力感生界面上位错的运动而引起的.