



高(gao)韌(ren)性產品氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件
氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件前(qian)已經廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)壹(yi)些(xie)高(gao)科技(ji)領域(yu),如(ru)用(yong)來制造汽(qi)車(che)、飛機、快(kuai)艇(ting)的(de)發(fa)動機和(he)其他(ta)重(zhong)要(yao)零(ling)部(bu)件。陶(tao)瓷是用(yong)物理(li)化學(xue)方法(fa)制造出(chu)來的最(zui)早(zao)的人(ren)造材料。然(ran)而(er),陶(tao)瓷的脆(cui)性壹(yi)直(zhi)是(shi)它的致(zhi)命(ming)弱點(dian)。如(ru)果能(neng)夠克服(fu)這個弱點(dian),再(zai)加上(shang)它(ta)原(yuan)有的(de)耐磨、耐高(gao)溫(wen)、耐(nai)腐蝕等(deng)非常有(you)價(jia)值(zhi)的性(xing)能,那(na)麽(me)陶(tao)瓷材料(liao)的(de)前(qian)途將遠遠超過現(xian)代(dai)的(de)優(you)質(zhi)合(he)金。可喜的(de)是,經過科學(xue)家(jia)的不(bu)懈努(nu)力,終於(yu)研(yan)制出高(gao)韌(ren)性的氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件。
首先,從(cong)改(gai)善氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件內(nei)部(bu)結(jie)構著(zhe)手。研(yan)究表(biao)明(ming),在(zai)陶(tao)瓷的原(yuan)料中(zhong)添(tian)加(jia)少量(liang)的(de)氧(yang)化釔、氧(yang)化鎂、氧(yang)化鈣等(deng)粉末,經高(gao)溫(wen)煉制成氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件後(hou),其中(zhong)的氧(yang)化鋯便(bian)生(sheng)成兩(liang)種(zhong)晶(jing)體:立方晶(jing)體和(he)四方晶(jing)體。當(dang)氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件受(shou)到(dao)外力作用(yong)時,四(si)方晶(jing)體便(bian)變(bian)成壹種(zhong)單斜(xie)晶(jing)體,體(ti)積迅(xun)速“膨脹”。由(you)於(yu)晶(jing)體的(de)體積(ji)急(ji)速增(zeng)大,進(jin)而(er)可(ke)阻止(zhi)氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件中(zhong)原(yuan)先存在(zai)的(de)細(xi)微裂(lie)紋(wen)的擴(kuo)展,陶(tao)瓷就不(bu)會破裂了(le)。有(you)人在氧(yang)化鋁(lv)坯料(liao)中(zhong)加入二(er)氧(yang)化鋯,當加(jia)入(ru)量(liang)為(wei)基體體積的(de)15%時,氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件的(de)硬(ying)度(du)可以提高(gao)3倍(bei)。
其次,將(jiang)纖維(wei)均(jun)勻地(di)分布於(yu)陶(tao)瓷的原(yuan)料中(zhong),以提高(gao)氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件的(de)強(qiang)度(du)和(he)韌(ren)性,其原(yuan)理與我(wo)們在(zai)石(shi)灰(hui)中(zhong)加入紙筋(jin)相(xiang)類似(si)。這是因(yin)為(wei),將(jiang)纖維(wei)加入氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件原(yuan)料中(zhong),具有以下三(san)大作用(yong):纖維(wei)不(bu)易拉(la)斷(duan),在(zai)工作時可(ke)承擔大部(bu)分外加負(fu)荷(he),減輕氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件的(de)負(fu)擔,使(shi)裂紋(wen)不(bu)易產生;纖維(wei)與陶(tao)瓷體結(jie)合(he)在(zai)壹起(qi)後(hou),具(ju)有很大的(de)摩擦力(li),於(yu)是(shi),氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件的(de)韌(ren)性可以大大增(zeng)加(jia);即(ji)使(shi)陶(tao)瓷出現(xian)了細(xi)微裂(lie)紋(wen),纖維(wei)也能將(jiang)它們(men)緊緊(jin)拉(la)住(zhu),使(shi)裂紋(wen)不(bu)至於(yu)進(jin)壹(yi)步(bu)擴(kuo)展(zhan)開(kai)來。
第(di)三,還在改(gai)善氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件表(biao)面(mian)狀(zhuang)態方面(mian)下(xia)功(gong)夫(fu)。壹般來說,氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件的(de)斷(duan)裂(lie)大都(dou)從表面(mian)開(kai)始,因(yin)此(ci),改(gai)善氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件表(biao)面(mian)狀(zhuang)態就猶(you)如(ru)為(wei)防止(zhi)陶(tao)瓷的破損設下了(le)壹(yi)道(dao)屏障。具(ju)體(ti)方法(fa)為(wei):通過化(hua)學(xue)和(he)機械(xie)拋(pao)光(guang)技(ji)術(shu)消除(chu)陶(tao)瓷的表(biao)面(mian)缺陷;對氮(dan)化(hua)矽(gui)、碳(tan)化(hua)矽等(deng)非氧(yang)化物,只(zhi)要(yao)通過控(kong)制表面(mian)氧(yang)化技(ji)術(shu),就可(ke)消除(chu)表面(mian)缺陷或使(shi)裂紋(wen)尖(jian)端(duan)變鈍(dun);通過熱處(chu)理(li)也可達到表(biao)面(mian)強(qiang)化或(huo)增(zeng)韌(ren)的目的。
經(jing)過特殊加(jia)工的氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件,再(zai)也不(bu)是那(na)種(zhong)碰(peng)不(bu)得、摔(shuai)不(bu)起(qi)的(de)“瓷娃(wa)娃(wa)”了,即(ji)使(shi)把它丟(diu)在(zai)水(shui)泥(ni)地(di)上(shang)也(ye)毫無損傷。這種(zhong)打(da)不(bu)碎(sui)的氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件,前(qian)已經廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)壹(yi)些(xie)高(gao)科技(ji)領域(yu),如(ru)用(yong)來制造汽(qi)車(che)、飛機、快(kuai)艇(ting)的(de)發(fa)動機和(he)其他(ta)重(zhong)要(yao)零(ling)部(bu)件。目氧(yang)化鋯陶(tao)瓷件材(cai)料(liao)無(wu)疑(yi)將有(you)廣(guang)闊(kuo)的發(fa)展前景。