Material 版 (精华区)

发信人: lds (北在哪？), 信区: Material
标  题: 耐高温、高强度、高韧性陶瓷 
发信站: 哈工大紫丁香 (Fri Apr 21 19:45:16 2000), 转信

伽里也（Garie，R.c）首次成功的利用添加氧化锆而大大提高了陶瓷材料的强度和韧性，
自那时起世界各国利用氧化锆增韧这一办法，开发出了种种具有高强度和高韧性的陶瓷材
料，掀起了寻求打不碎陶瓷的热潮。
　　氧化锆能够增加陶瓷材料韧性和提高强度的原因，至今虽没有完全搞清楚，但研究结
果已经表明，它和均匀弥散在陶瓷基体中的氧化锆晶粒的想变有关。一种增韧理论认为相
变膨胀导致的微裂纹可以阻止造成脆断的裂纹扩展；另一种理论认为应力诱导相变而相变
可吸收应力的能量，从而起到增韧的作用。总之，在某些陶瓷材料引入一定量亚稳氧化锆
微粒（大约0.1微米）， 并使其均匀分布可大大提高材料的强度和韧性。
　　氧化锆增韧陶瓷已在工程结构材料研究中取得重大进展，经过增韧的陶瓷品种日益增
多。现在已经发现可稳定氧化锆的添加物有氧化镁、氧化钙、氧化镧、氧化铈、氧化钇等
单一氧化物或它的复合氧化物。被增韧的基质材料，除了稳定的氧化锆外，常见的有氧化
铝、氧化钍、尖晶石、莫来石等氧化物陶瓷，还有氮化硅和碳化硅等非氧化物陶瓷。日本
在氧化铝基质强度为４００兆帕、 断裂韧性为５.２的材料中增加１６％体积百分数的氧
化锆进行增韧处理， 制得材料的强度高达１２００兆帕，提高了３倍，断裂韧性达１５，
几乎也提高了３倍，基本达到了低韧性金属材料的程度。最近的研究表明，强度和韧性是
相互制约的。尽管如此，许多陶瓷材料通过氧化锆增韧，大大拓宽了应用领域，增强了取
代某些金属材料的能力，出现了喜人的应用前景。 利用氧化锆陶瓷可替代金属制造模具，
拉丝模，泵机的叶轮，精密陶瓷工业用的磨球，轴承替代手表中的单晶红宝石。日本利用
增韧氧化锆作成剪刀，既不会生锈，又不导电，可以放心的剪断带电的电线。氧化锆增韧
陶瓷还可用于制造汽车零件，如凸轮、推杆、连动杆、销子等。
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当晚他竟不安睡，在水中悟得了许多顺刺、逆击、横削、倒劈的剑理，到这时方始大
悟，以此使剑，真是无坚不摧，剑上何必有锋？

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