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氧化锆陶瓷的退火处理有什么好处

复相陶瓷材料在烧结过程中,由于不同相之间的热胀系数不*样,冷却时常常会产生相间应力,容易导致瓷体内部的微裂纹。另外,晶粒之间的玻璃相削弱了晶间结合,降低了陶瓷的抗断裂能力。



大量实验表明,许多体系的陶瓷材料经过退火可以通过晶粒的变化减小相间应力,弥合微裂纹,同时长时间的退火可以使部分晶界玻璃相发生晶化,改善了材料的组织结构,提高了陶瓷的室温和高温力学性能。

氧化锆增韧莫来石(ZTM)复相陶瓷在氮气中退火时间与力学性能的关系;

陶瓷退火前后晶间玻璃相和弯曲*度对比。可以明显地看出退火有利于陶瓷材料性能的提高和玻璃相的减少。但对于非氧化物陶瓷,如含碳化硅的陶瓷,在空气中长时间的退火会导致氧化反应,材料性能可能会下降。 退火还可以降低机械加工对陶瓷材料的不利影响。

陶瓷材料目前已经广泛应用于各种高技术领域,如陶瓷发动机零件、火箭外部保护罩等。这些机械零部件为满足高尺寸精度、低表面粗糙度的要求,须对烧成后的陶瓷件进行*系列机械加工*常见的有磨削等。由于陶瓷属硬脆材料,所以机加工过程中往往造成对材料的损伤即机加工缺陷。这种表面缺陷对材料使用时的载荷非常敏感,*易成为材料的裂纹源。

为了避免或减少机加工对陶瓷材料性能的不利影响,可在接近烧结温度的条件下对机加工后的陶瓷件进行退火,通过晶粒生长、扩散传质、玻璃相流动、氧化等方式使裂纹愈合或钝化,从而改善其性能。


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