稀土氧化物L(fēng)a_2O_3/Y_2O_3增韌補(bǔ)強(qiáng)ZTA陶瓷材料及其耐磨性能研究

編號：CPJS05719

篇名：稀土氧化物L(fēng)a_2O_3/Y_2O_3增韌補(bǔ)強(qiáng)ZTA陶瓷材料及其耐磨性能研究

作者：周后明 ;曾國章 ;劉景文 ;張高峰 ;周友行

關(guān)鍵詞： 稀土氧化物 氧化鑭 氧化釔 氧化鋯增韌氧化鋁(ZTA)陶瓷 增韌補(bǔ)強(qiáng) 摩擦磨損

機(jī)構(gòu)： 湘潭大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,湘潭411105

摘要： 針對單一相ZrO_2增韌Al_2O_3（ZTA）陶瓷在提高韌性的同時不能合理兼顧其耐磨性能,利用稀土氧化物能促進(jìn)復(fù)合陶瓷材料熱壓燒結(jié)的工藝特點(diǎn),將La_2O_3/Y_2O_3添加到ZTA陶瓷材料中,XRD衍射圖譜表明：La_2O_3/Y_2O_3的添加可以有效阻礙ZrO_2不穩(wěn)態(tài)晶型相變,促進(jìn)介穩(wěn)態(tài)t-ZrO_2的形成。當(dāng)添加量為4%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時,燒結(jié)后晶粒分布最為均勻,致密程度高,其維氏硬度、抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性分別比相應(yīng)未添加稀土氧化物的ZTA材料提高了8%、21%、33%,且La_2O_3與Al_2O_3會發(fā)生原位反應(yīng)生成片狀LaAl_（11）O_（18）,這種片晶不僅可以阻礙Al_2O_3、ZrO_2顆粒長大,還可通過晶粒拔出等增韌機(jī)制提高材料韌性。摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果表明：稀土氧化物的添加能提高ZTA陶瓷材料的耐磨性能,添加量為4%時其磨損率最低。