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氧化锆陶瓷的分析及研究应用
2023-04-23
稀土材料在精细陶瓷材料中最为常用的稀土氧化物主要是氧化钇、氧化铈、氧化镨、氧化镧、氧化钕、氧化钐等，其中以氧化钇、氧化铈应用最为普遍，使用量也较大，稀土氧化物在精细陶瓷材料中主要起到稳定剂、烧结助剂的作用。
氧化锆陶瓷是仅次于氧化铝陶瓷的一类非常重要的氧化物结构陶瓷，具有较高的抗弯强度和断裂韧性，但氧化锆陶瓷存在着晶型转变问题。氧化锆存在着三种晶型：低温为单斜晶型;高温下为四方晶型;更高的温度下转变立方晶型。由于晶型转变易引起体积效应，所以用纯氧化锆很难烧制出合格的陶瓷制品，必须进行晶型稳定化处理。
氮化硅陶瓷具有高温强度高、耐热冲击、耐磨耐蚀等许多优良性能，作为一种可用于陶瓷发动机的精细陶瓷材料而在近20年来得到了广泛深入的研究。常选用的稀土氧化物有氧化钇、氧化钕、氧化镧等，碳化硅陶瓷是具有高强度、高弹性模量、耐磨损、耐腐蚀的结构陶瓷材料，作为机械密封材料、化学泵材料及高速喷嘴材料而得到广泛应用。碳化硅陶瓷不仅室温强度高，而且高温下强度并不降低，可用作燃气轮机高温结构部件。碳化硅也是强共价键化合物，高温烧结时扩散速率很低，不易烧结。
赛隆陶瓷是在氮化硅陶瓷基础上开发出的一种SiNOAl致密多晶氮化物陶瓷，其强度、韧性、抗氧化性能均优于氮化硅陶瓷，特别适用于陶瓷发动机部件和其他耐磨陶瓷制品。氮化铝陶瓷具有较高的导热率及优良的电绝缘性能，常用于集成电路基板材料、特殊坩埚材料、陶瓷热交换器等。国外研究结果证明，冷压烧结时加入36%的氧化钇，即可起到促进烧结、提高致密度的作用，而且也使氮化铝陶瓷的导热率得到提高。
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