氧化鋯陶瓷高韌性特點(diǎn)介紹

　　陶瓷是用物理化學(xué)方法制造出來(lái)的最早的人造材料脆性一直是陶瓷的致命弱點(diǎn)。如果能夠克服這個(gè)弱點(diǎn)，再加上它原有的耐磨、耐高溫、耐腐蝕等非常有價(jià)值的性能，那么陶瓷材料的前途將遠遠超過(guò)現代的優(yōu)質(zhì)合金經(jīng)過(guò)科學(xué)家的不懈努力，終于研制出高韌性的氧化鋯陶瓷。

　　從改善內部結構著(zhù)手，在陶瓷的原料中添加少量的氧化釔、氧化鎂、氧化鈣等粉末，經(jīng)高溫煉制成氧化鋯陶瓷后，其中的氧化鋯便生成兩種晶體：立方晶體和四方晶體。

　　當陶瓷受到外力作用時(shí)，四方晶體便變成一種單斜晶體，體積迅速“膨脹”。由于晶體的體積急速增大，進(jìn)而可阻止陶瓷中原先存在的細微裂紋的擴展，陶瓷就不會(huì )破裂了。有人在氧化鋁坯料中加入二氧化鋯，當加入量為基體體積的15%時(shí)，陶瓷的硬度可以提高3倍，有人稱(chēng)之為“陶瓷鋼”。

　　將纖維均勻地分布于陶瓷的原料中，以提高陶瓷的強度和韌性，其原理與我們在石灰中加入紙筋相類(lèi)似。這是因為，將纖維加入陶瓷原料中，具有以下三大作用：纖維不易拉斷，在工作時(shí)可承擔大部分外加負荷，減輕陶瓷的負擔，使裂紋不易產(chǎn)生；

　　纖維與陶瓷體結合在一起后，具有很大的摩擦力，于是，陶瓷的韌性可以大大增加；即使陶瓷出現了細微裂紋，纖維也能將它們緊緊拉住，使裂紋不至于進(jìn)一步擴展開(kāi)來(lái)。

　　在改善陶瓷表面狀態(tài)方面下功夫一般來(lái)說(shuō)，陶瓷的斷裂大都從表面開(kāi)始，因此，改善陶瓷表面狀態(tài)就猶如為防止陶瓷的破損設下了一道屏障。具體方法為：

　　通過(guò)化學(xué)和機械拋光技術(shù)消除陶瓷的表面缺陷；對氮化硅、碳化硅等非氧化物，只要通過(guò)控制表面氧化技術(shù)，就可消除表面缺陷或使裂紋尖端變鈍；通過(guò)熱處理也可達到表面強化或增韌的目的。

　　經(jīng)過(guò)特殊加工的氧化鋯陶瓷，再也不是那種碰不得、摔不起的“瓷娃娃”了，即使把它丟在水泥地上也毫無(wú)損傷。這種打不碎的氧化鋯陶瓷，目前已經(jīng)廣泛應用于一些高科技領(lǐng)域，如用來(lái)制造汽車(chē)、飛機、快艇的發(fā)動(dòng)機和其他重要零部件。氧化鋯陶瓷材料無(wú)疑將有廣闊的發(fā)展前景。