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氧化铝陶瓷是存在奇特的物理跟化学性质，如高硬度，低的热传导性，熔点高，抗高平跟腐化，化学惰性跟两性性质，在电子陶瓷、功能陶瓷跟结构陶瓷等方面的利用敏捷发展。作为特种陶瓷资料在电子、航天、航空跟核产业等高新技巧范畴存在辽阔的利用前景。然而氧化铝陶瓷资料的致命毛病是脆性，低坚固性跟低重复性，这些不足重大影响了其利用范畴。只有改良氧化铝陶瓷的断裂韧性，实现资料强韧化，进步其坚固性跟利用寿命，才干使氧化铝陶瓷真正地成为一种普遍利用的新型资料，因此，氧化铝陶瓷增韧技巧始终是陶瓷研究的热点。

一、陶瓷的增韧方法

目前，陶瓷的增韧方法重要有：相变增韧、颗粒增韧、纤维增韧、自增韧、弥散韧化、协同增韧、纳米增韧等。

1、相变增韧

相变增韧是指亚牢固四方相t—ZrO2在裂纹应力场的作用下产生一相变，形成单斜相，产生体积膨胀，从而对裂纹形成压应力，妨碍裂纹扩大，起到增韧的作用。此外，外界前提对氧化铝陶瓷相变增韧有很大的影响，假如相变产生大的应力跟体积变更， 则产品轻易断裂，因此生产进程中，应避免外界因素对氧化铝陶瓷相变增韧的影响。

2、颗粒增韧

颗粒增韧是指用颗粒做增韧剂，添加入ZrO2陶瓷粉体中，只管后果不迭晶须与纤维，但若颗粒品种、粒径、含量跟基体资料抉择切当，仍有一定的强韧后果。其优点是简便易行，增韧的同时会带来高温强度跟高温蠕变机能的改良。颗粒增韧的韧化机理重要有细化基体晶粒跟裂纹转向分叉等。

3、纤维增韧

纤维、晶须增韧原理是在紧靠裂纹尖真个晶体，因为变形而给裂纹名义加上了闭合应力，对消裂纹尖真个外应力，钝化裂纹扩大，从而起到了增韧作用；此外，裂纹扩大时，柱状晶体的拔出时也要克服摩擦力，也会起到增韧的作用。

4、自增韧

氧化铝陶瓷因为柱状晶的存在，在氧化铝陶瓷断裂进程中，会导致裂纹产生偏转，转变跟增加了裂纹扩大的途径，从而钝化裂纹增加了裂纹扩大阻力，达到增韧的目标。

5、弥散韧化

弥散韧化重要是指四方相ZrO2颗粒对陶瓷基体的韧化， 除了相变韧化机制以外还有第二相质点的弥散韧化机制。在裂纹进行扩大之前， 首先得克服陶瓷自身的内部残余应变能，从而达到增韧的目标。

6、微裂纹增韧

微裂纹增韧是指在裂纹应力加入韧性资料，使其产生微裂纹，达到疏散应力的目标， 减少裂纹前进的能源，从而增加资料的韧性。在资料产生相转变时，往往也会导致残余应变能效应以及产生微裂纹。因此，相转变增韧的后果是明显的。

7、复合增韧

复合增韧是指在ZrO2陶瓷实际增韧进程中同时采取多少种增韧机理，从而进步ZrO2陶瓷增韧后果。在实际利用进程中，依据所要制备氧化铝陶瓷资料的不同机能，来抉择具体的增韧机理。

8、纳米增韧

目前，纳米增韧重要有三种学术观点，即：细化实际，穿晶实际、“钉扎”实际。

细化实际认为纳米相的引入能克制基体晶粒的异样长大，使基体结构均匀细化，从而进步纳米氧化陶瓷复合资料的强度韧性。

“穿晶实际”，认为纳米复合资料中，基体颗粒以纳米颗粒为核产生致密化而将纳米颗粒包裹在基体晶粒内部形成“晶内型”结构。这样便能减弱主晶界的作用， 诱发穿晶断裂，使资料断裂时产生穿晶断裂而不是沿晶断裂，从而进步纳米氧化铝陶瓷复合资料强度跟韧性。

“钉扎”实际， 认为存在于基体晶界的纳米颗粒产生“钉扎”效应，从而限度了晶界滑移跟孔穴、蠕变的产生，晶界的加强导致纳米氧化锆复相陶瓷韧性的进步。

二、氧化锆增韧陶瓷的品种

氧化锆增韧陶瓷重要有牢固氧化铝陶瓷、局部牢固氧化铝陶瓷、四方氧化锆多晶体陶瓷、氧化锆超塑性陶瓷。

1、牢固氧化铝陶瓷

牢固氧化铝陶瓷是在制备氧化锆粉体时增加一定数量的牢固剂使之固溶入氧化锆内，形成破方相氧化锆，在全部温度范畴内不产生相变，也就不体积变更的陶瓷资料。常用的牢固剂重要有CaO、MgO、Y2O3、CeO2等。

牢固氧化铝陶瓷在泡沫陶瓷、生物陶瓷、特种耐火资料铸口、冷成形工具、整形模、拉丝模、切削工具、新能源电池电解质隔阂等范畴存在普遍的利用。

2、局部牢固氧化铝陶瓷

局部牢固氧化锆存在强度高，脆性低，较高的断裂韧性，被认为是发念头上有前程的陶瓷资料。美国康明斯公司已有该种产品面世，日本也有很多用氧化铝陶瓷制造的发念头部件。

采取传统方法或氯化物溶解法制备的氧化锆搀跟5%氧化钙进行牢固，组织中合有破方相氧化锆基体晶粒、十分渺小的晶内亚稳四方相粒子及单斜氧化锆粒子，其中的单斜氧化锆粒子存在两种形貌，即：粗大的孪晶界粒子跟细的但仍存在孪晶待征的晶内粒子。四方相在应力引诱下转变为单斜相的相变使该资料显现出精良的机械机能。

3、四方氧化锆多晶体陶瓷

四方氧化锆多晶体陶瓷的晶粒很小， 为了使亚稳的四方相保存下来， 必须采取超细、高纯的氧化锆粉体， 且要正确把持氧化钇的含量， 烧结工艺中要采取低的温度。

四方氧化铝陶瓷通过相变增韧存在很高的强度跟断裂韧性， 但在中高温下因为相变增韧作用的逐步消散力学机能敏捷降落。在基体中加入第二相粒子成为复合资料是进步韧性跟高温力学机能的有效方法。

4、氧化锆超塑性陶瓷

氧化锆超塑性陶瓷是通过把持配料跟烧结， 获得均匀的微细晶粒侥结体， 实现微细晶粒的超塑性。影响氧化铝陶瓷超塑性的重要因素有下列多少个方面：

晶粒大小。品粒越细，晶界面积越大，产生塑性变形就越大。

温度。在压力恒定下，应变速率随着温度进步而增加。

应变速率大小。尤其在位伸变形时，较低的应变速率可获大于200%的拉伸变形，因为应变速率过大，在晶界处易形成空洞等，以至造成过早的断裂。

空洞大小。要坚持较低的应变速率，以克制空洞的生成。

目前，超塑性氧化铝陶瓷重要用于发念头中活塞环，随着研究的深刻，其利用前景是辽阔的。氧化锆资料高温下存在导电性 其晶体结构存在氧离子缺位的特点，可制成各种功能元件。