氧化锆增韧ppt课件.ppt

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1、在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确ZrO2陶瓷相变增韧陶瓷相变增韧The The transformation toughening oftransformation toughening of ZrO ZrO2 2 ceramicsceramics姓名：杨懿姓名：杨懿学号：学号：1049721100332在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确ZrO2相变增韧相变增韧l氧化锆简介氧化锆简介l氧化锆的稳定化处理氧化锆的稳定化处理l增韧机理增韧机理 （1）

2、应力诱导相变增韧）应力诱导相变增韧 （2）相变诱发微裂纹增韧）相变诱发微裂纹增韧 （3）表面强化增韧）表面强化增韧 （4）颗粒弥散增韧）颗粒弥散增韧在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确ZrO2的性质的性质l含锆的矿石：斜锆石（含锆的矿石：斜锆石（ZrO2)，锆英石，锆英石(ZrO2 SiO2)；l颜色：白色（高纯颜色：白色（高纯ZrO2）；）；黄色或灰色（含黄色或灰色（含少量杂质的少量杂质的ZrO2），常含二氧化铪杂质；），常含二氧化铪杂质；l密度：密度：5.656.27g/cm3；l熔点：熔点：2715。在整堂课的教学中

3、，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 氧化锆晶型转变氧化锆晶型转变 单斜m-ZrO2四方t-ZrO2立方c-ZrO21 117170 02370237095095023702370在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确单斜相和四方相之间相互转化单斜相和四方相之间相互转化 在低温下锆离子趋向于形成配位数小于8的结构，即单斜相。纯ZrO2烧结冷却时相变为无扩散相变，伴随产生约的体积膨胀和相当大的剪切应变（约）；相反，在加热时，由相变，体积收缩。在整堂课的教学中，刘教师总是让

4、学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确氧化锆的稳定化处理氧化锆的稳定化处理 常见的ZrO2稳定剂是稀土或碱土氧化物，比如Y2O3 MgO CeO2 CaO。机理：机理：稳定剂的阳离子在ZrO2中具有一定的溶解度，可以置换其中的锆离子。而形成置换型固溶体，阻碍四方晶型(t)向单斜晶型(m)的转变，从而降低氧化锆陶瓷t-m相变的温度，使t-ZrO2亚稳至室温。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确Y2O3 2YZr +3 Oo+VO 在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题

5、的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确部分稳定氧化锆陶瓷(partially stabilized zirconia，PSZ)四方氧化锆多晶体陶瓷(tetragonal zirconia polycrystal，TZP)氧化锆增韧陶瓷(Zirconia Toughened Ceramics，ZTC)根据稳定程度不同，氧化锆相变增韧陶瓷有三种类型，分别为：在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 含有部分t-ZrO2陶瓷在受到外力作用时微裂纹尖端产生张应力，松弛了四方相所受的压应力，微裂纹表面有一层四方相转变为单斜

6、相。由于单斜相产生7%左右的体积膨胀和剪切应变导致压应力，不仅抵消了外力造成的张应力而且阻止进一步的相变。应力诱导相变增韧应力诱导相变增韧在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确相变诱发微裂纹增韧相变诱发微裂纹增韧 四方相转变为单斜相时体积膨胀导致的微裂纹四方相转变为单斜相时体积膨胀导致的微裂纹,能在裂能在裂纹扩展过程中吸收能量，减少主裂纹的应力集中，起到提纹扩展过程中吸收能量，减少主裂纹的应力集中，起到提高断裂韧性的作用。高断裂韧性的作用。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深

7、，所提出的问题也很明确表面强化增韧表面强化增韧 表面强化增韧陶瓷材料的断裂往往是从表面拉应力超过断裂应力开始的。由于ZrO2陶瓷烧结体表面存在基体的约束较少，t-ZrO2容易转变为m-ZrO2，而内部t-ZrO2由于受基体各方向的压力保持亚稳定状态。因此表面的m-ZrO2比内部的多，而转变产生的体积膨胀使材料表面产生残余的压应力，可以抵消一部分外加的拉应力，从而造成表面强化增韧。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确颗粒弥散增韧颗粒弥散增韧 弥散增韧主要是在陶瓷基质中加入第二相ZrO2粒子，这种颗粒在基质材料受拉伸时阻止横向截面收缩。而要达到和基体相同的横向收缩，就必须增加纵向拉应力，这样就使材料消耗了更多的能量，起到增韧作用。只有ZrO2弥散粒子的直径小于室温相变临界颗粒直径（一般1m）时，才能使陶瓷基体内储存着相变弹性应变能，导致其韧性和强度均有不同程度提高。在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确致谢致谢致谢致谢 谢谢欣赏，请老师和各位同学批评指正！