氧化鋯陶瓷的燒結(jié)溫度與密度的關(guān)系

氧化鋯陶瓷的密度為5.9~6.05g/cm3左右，但其實(shí)它不是一個(gè)固定值，它的密度隨著燒結(jié)溫度的變化會有輕微改變，下面河南奧菲達(dá)儀器給大家詳細(xì)分析一下。

密度與晶粒的變化是燒結(jié)過程中最基本的變化。圖3－10是材料相對密度與燒結(jié)溫度的關(guān)系。從圖3－10可見，和普通陶瓷一樣，納米Y－TZP陶瓷的無壓燒結(jié)大致也可分為三個(gè)階段：

99氧化鋁法蘭盤加工

①燒結(jié)初期從室溫到1000℃之前，坯體的相對密度只從47％增加到62％，變化較小。

②燒結(jié)中期。燒燒結(jié)溫度在1000～150℃之間，坯體的密度迅速提高到96％以上。

③燒結(jié)后期。燒結(jié)溫度高于1150℃，坯體接近致密化。圖3－11是材料晶粒生長與燒結(jié)溫度的關(guān)系。

從圖3－11可看到，晶粒生長可分為兩個(gè)階段。在溫度低于1300℃時(shí)，晶粒生長比較緩慢；而溫度繼續(xù)升高時(shí)，晶粒迅速生長。比較圖3－10和圖3－11可以發(fā)現(xiàn)，在950～1300℃之間，雖然材料已基本致密，但晶粒并未迅速長大，這與一般經(jīng)典理論所說的燒結(jié)末期晶粒迅速長大似乎不大相符。

其原因可能是：由于納米Y－TZP材料在1100℃以上燒結(jié)時(shí)，晶粒中的Y＋會向晶界析出，并在晶界富集，從而阻止了晶粒長大，因此在一定濕度下，即使在燒結(jié)后期，晶粒生長也會受到抑制。有人認(rèn)為，納米Y－TZP的燒結(jié)中期與后期，晶粒生長指數(shù)m都為3，即遵循相同的擴(kuò)散形式，這也可部分解釋圖3－11的結(jié)果。

較圖3－10和圖3－11可知，在1150℃時(shí)可獲得燒結(jié)相對密度達(dá)97．5％，晶粒大小僅90nm左右的納米YTZP材料。

氧化鋯陶瓷的特殊密度導(dǎo)致了它的優(yōu)良性能，所以很適合用來加工成各類陶瓷零件。