氧化铝和氧化锆.pptVIP

氧化铝主要晶型及其性质;立方尖晶石结构，氧原子为面心立方，铝原子填充在间隙中。密度低，机械性能差，高温不稳定，在自然界不存在。可以利用其松散结构制造多孔材料及复合材料界面层。;结构紧密，活性低，高温稳定，电学性能好，良的机电性能。氧离子做六方密堆，铝离子填充于2/3的八面体间隙内〔刚玉结构〕。;烧结是基于在外表张力作用下的物质迁移而实现的。高温氧化物较难烧结,其中一重要原因在于它们有较大的晶格能和较稳定的结构状态,质点迁移需要较高的活化能,即活性较低。采用晶粒小、比外表积大、外表活性高的单分散超细Al2O3粉料,由于颗粒间扩散距离短,仅需较低的烧结温度和烧结活化能。;氧化铝陶瓷烧结时通过扩散完成材料的致密化过程，由于氧化铝陶瓷具有较强的离子键，从而导致其质点扩散系数低〔Al3+在1700℃时扩散系数仅10-11cm/s〕、烧结激活能大，因此在烧结时需要较高的烧结温度。通常，采用2条途径来降低其烧结温度.;添加剂降低烧结温度;由于添加四价的钛、二价的锰可以明显地促成烧结。;如果生成液相，那么由属于液相移动的粘滞流动机理支配烧结。液相出现时，迅速发生致密化，其速度由液相粘度、生成量、氧化铝粒子的润湿性和粒径所决定。;它们多为立方密堆积、NaCl型晶体结构。由于晶体结构的差异,它们在Al2O3中的“溶解度〞极小。通过杂质聚集在晶界处的方式,减少了它们在基体中的含量,随着烧结的进行,晶界数量和晶界面积减少,晶界处杂质的成分相对增加,使晶界处的共熔温度下降,当到达一定极限,就成为液相。;MgO与Al2O3在高温下可发生固相反响,在晶界上形成尖晶石(MgO·Al2O3)薄层,包裹在Al2O3晶粒的外表,使Al2O3晶粒之间的质点扩散受到抑制,阻碍Al2O3晶粒的长大,获得大小均匀的等轴状晶粒,使微观结构细晶化,MgO是Al2O3烧结过程中的显微结构稳定剂。;烧结温度：1650-1950℃;在真空或氢气中烧结;

α2Al2O399.5%,

Y2O30.2%,

La2O30.1%,

MgO0.1%,

ZnCl20.1%。

配方中0.2%Y2O3、0.1%La2O3和0.1%MgO用1%～3%(重量百分比浓度)的硝酸盐引入。;在透明氧化???陶瓷烧成过程中,如果单纯地将Al2O3烧结,那么会产生异常粒子生长,这种异常粒子在烧结进行到一定阶段时突然发生,粒子生长极快,使晶粒生长很大,并且晶粒之间存在着的气孔亦进入晶粒内部,使排气困难,从而不能使透明度提高。异常粒子生长控制剂有MgO、Y2O3、ZnCl2、La2O3、ZrO2、NiO、ThO2、BeO等,其添加量一定要严格控制,否那么会使异相(尖晶石)增加,反而会降低制品的透光率,降低制品的致密性,影响制品的其它性质。;生产方法;透明氧化铝陶瓷的烧成温度较高,一般在1750℃～1850℃左右,并且须要在氢气或真空条件下烧成。由于真空炉一般为间断操作,不能连续生产,所以都采用氢气氛烧成。氢的原子半径小,扩散速度快,气孔容易从坯体中排除而形成高透明体陶瓷。;W、Mo等难熔金属与氧化铝热膨胀系数接近，相差仅2-3×10-6，具有良好的热稳定性。其烧结性能也与氧化铝接近，相互适应性良好。;;7.3.2氧化锆陶瓷;图7.4ZrO2－Y2O3二元相图;陶瓷增韧理论与韧化陶瓷;;;相转变的必要条件：;（1）烧结冷却过程中，DDC的晶粒发生相变而产生裂纹

其中有些晶粒虽然满足DDC但是相变所产生的体积变化只能在周围产生残余应力，不足以产生裂纹，产生裂纹还有一个更高的临界裂纹直径Dm，

只有DDm时才产生微裂纹。

DmDDC时可以发生相变但是不产生微裂纹，只产生残余应力。;基体化学组成和ZrO2弥散相的含量对ZrO2相变温度的影响;;外表剩余压应力增韧;氧化锆增韧陶瓷;7.3.2.7增韧陶瓷