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含不同稳定剂氧化锆陶瓷的抗水热老化性能及其机理

周宏明 , 夏庆路 , 李荐

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201702005

将复合稳定剂稳定(C-TZP)、Y2O3稳定(Y-TZP)和CeO2稳定(Ce-TZP)四方相氧化锆多晶陶瓷在200℃水热处理0~45 h,研究了水热处理前后陶瓷的微观形貌、物相组成,以及不同水热时间下的力学性能,分析了其水热老化机理.结果表明:随着水热时间的延长,3种氧化锆陶瓷的硬度、抗弯强度及断裂韧性均有不同程度下降,其中Y-TZP陶瓷的下降幅度最大,C-TZP陶瓷的次之;与水热处理前的相比,Y-TZP陶瓷水热处理30 h后其单斜相体积分数增加了58%,Ce-TZP陶瓷和C-TZP陶瓷水热处理45 h后单斜相含量增加较少,Y-TZP陶瓷的抗水热老化性能最差;Y2O3是引起水热老化的直接原因,减少Y2O3增加CeO2含量有利于抑制水热老化,其水热老化过程符合氧化锆陶瓷水热老化的化学腐蚀模型.

关键词: 复合稳定 , 氧化锆陶瓷 , 水热老化 , 机理

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