粉体粒径对氧化锆陶瓷断裂韧性的影响
Effect of Powder Size on Fracture Toughness of Zirconia Ceramics
摘 要
利用放电等离子烧结技术, 在温度1 400 ℃、压力15 MPa条件下烧结5 min制备了氧化钇稳定的四方多晶氧化锆陶瓷(Y-TZP), 研究了原料粉体的粒径(301.9～444.8 nm)对该陶瓷晶粒尺寸和断裂韧性的影响。结果表明: 随着粉体粒径的减小, Y-TZP陶瓷的晶粒尺寸逐渐增大, 应力诱导相变量增加, 断裂韧性增大; 当粉体粒径为301.9 nm时, 应力诱导相变量和断裂韧度均达到最大, 分别为16.18%(体积分数)和7.06 MPa·m1/2。
氧化锆
粉体粒径
晶粒尺寸
断裂韧性
spark plasma sintering
zirconia ceramics
powder size
grain size
fracture toughness
Abstract
The yttria-stabilized tetragonal polycrystalline zirconia ceramics (Y-TZP) were sintered at temperature of 1 400 ℃ for 5 min under pressure of 15 MPa by using spark plasma sintering. The effects of the raw powder size (from 301.9 nm to 444.8 nm) on the grain size and fracture toughness of Y-TZP ceramics were investigated. The results show that the grain size, the stress-induced phase transformation content and the fracture toughness of the Y-TZP ceramics all increased with the decrease of the powder size. When the powder size was 301.9 nm, the stress-induced phase transformation content and fracture toughness both reached the maximum values, which were 16.18vol% and 7.06 MPa·m1/2 respectively.
中图分类号 U465.3 DOI 10.11973/jxgccl201610017
所属栏目 材料性能及应用
基金项目
收稿日期 2015/7/9
修改稿日期 2015/12/3
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备注李翔(1991-), 男, 安徽滁州人, 硕士研究生。
引用该论文: LI Xiang,ZHANG Xiu-xiang,DAI Jiao-yan,ZHANG Xiu-qing,XU Jin-fu. Effect of Powder Size on Fracture Toughness of Zirconia Ceramics[J]. Materials for mechancial engineering, 2016, 40(10): 75～78
李 翔,张秀香,戴姣燕,张修庆,徐金富. 粉体粒径对氧化锆陶瓷断裂韧性的影响[J]. 机械工程材料, 2016, 40(10): 75～78
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