氧化鋯陶瓷砂的相變增韌過程也稱為應力誘導相變增韌。其作用原理是基于常溫下環境下使氧化鋯陶瓷砂晶粒在受到基體的彈性約束下產生的亞穩狀態。當氧化鋯材料在受到外加拉伸應力作用時,裂紋頂部產生應力集中,部分或全部抵消基體對氧化鋯陶瓷砂晶粒的束縛,這時裂紋頂部附近的張應力場可誘發相變并產生體積膨脹。但由于受到周圍基體的作用和約束,相變的陶瓷砂晶粒不能自由膨脹,并因此產生壓縮形變,從而儲存彈性應變能,吸收能量,顯著提高了斷裂能。同時,在主裂紋作用區產生壓應力,阻止陶瓷砂的裂紋進一步張開,增大裂紋擴展阻力,從而使氧化鋯陶瓷砂材料的斷裂韌性和強度都得到大幅度提高,從而達到提高材料斷裂韌性和強度的目的。

氧化鋯陶瓷砂.jpg

氧化鋯陶瓷砂相變增韌的過程中,對應力誘導相變產生影響的因素主要包括三個方面。一是陶瓷砂相變過程所選用的穩定劑種類和含量;二是氧化鋯晶粒大小、含量和分布狀態;三是陶瓷砂材料增韌時的環境溫度。一般來說,當增韌環境中的溫度處于某一臨界值時,這個時候就算施加張應力也無法誘導四方相氧化鋯變為單斜相,那么氧化鋯陶瓷砂的增韌作用也就無法順利實現。


2021-04-14

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