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氧化鋯陶瓷的分析及研究應用

  稀土材料在精細陶瓷材料中常用的稀土氧化物主要是氧化釔、氧化鈰、氧化鐠、氧化鑭、氧化釹、氧化釤等,其中以氧化釔、氧化鈰應用普遍,使用量也較大,稀土氧化物在精細陶瓷材料中主要起到穩定劑、燒結助劑的作用。

  氧化鋯陶瓷是僅次于氧化鋁陶瓷的一類非常重要的氧化物結構陶瓷,具有較高的抗彎強度和斷裂韌性,但氧化鋯陶瓷存在著晶型轉變問題。氧化鋯存在著三種晶型:低溫為單斜晶型;高溫下為四方晶型;更高的溫度下轉變立方晶型。由于晶型轉變易引起體積效應,所以用純氧化鋯很難燒制出合格的陶瓷制品,必須進行晶型穩定化處理。

  氮化硅陶瓷具有高溫強度高、耐熱沖擊、耐磨耐蝕等許多優良性能,作為一種可用于陶瓷發動機的精細陶瓷材料而在近20年來得到了廣泛深入的研究。常選用的稀土氧化物有氧化釔、氧化釹、氧化鑭等,碳化硅陶瓷是具有高強度、高彈性模量、耐磨損、耐腐蝕的結構陶瓷材料,作為機械密封材料、化學泵材料及高速噴嘴材料而得到廣泛應用。碳化硅陶瓷不僅室溫強度高,而且高溫下強度并不降低,可用作燃氣輪機高溫結構部件。碳化硅也是強共價鍵化合物,高溫燒結時擴散速率很低,不易燒結。

  賽隆陶瓷是在氮化硅陶瓷基礎上開發出的一種SiNOAl致密多晶氮化物陶瓷,其強度、韌性、抗氧化性能均優于氮化硅陶瓷,特別適用于陶瓷發動機部件和其他耐磨陶瓷制品。氮化鋁陶瓷具有較高的導熱率及優良的電絕緣性能,常用于集成電路基板材料、特殊坩堝材料、陶瓷熱交換器等。國外研究結果證明,冷壓燒結時加入36%的氧化釔,即可起到促進燒結、提高致密度的作用,而且也使氮化鋁陶瓷的導熱率得到提高。


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