增韌氧化鋯陶瓷低溫老化現(xiàn)象

氧化鋯陶瓷如果工作環(huán)境一直處于低溫環(huán)境下，那么氧化鋯陶瓷將會發(fā)生低溫老化現(xiàn)象，它的一些性能將弱化，下面科眾陶瓷廠將對氧化鋯陶瓷增韌機(jī)理以及它的低溫老化現(xiàn)象進(jìn)行一個介紹。

常壓下，氧化鋯具有三種晶體形態(tài)：單斜氧化鋯（m-ZrO2）、四方氧化鋯（t-ZrO2）、立方氧化鋯（c-ZrO2）。在不同溫度范圍內(nèi)這三種晶型可相互轉(zhuǎn)化，由t相轉(zhuǎn)變?yōu)閙相是其實現(xiàn)相變增韌效果的主要方式。

氧化鋯具有多種增韌機(jī)理，包括應(yīng)力誘導(dǎo)相變增韌、微裂紋增韌、微裂紋的彎曲、分叉與橋接增韌、晶須增韌、彌散增韌、細(xì)晶強(qiáng)化、纖維增韌等，但在實際應(yīng)用中往往是多種機(jī)制共同作用的結(jié)果。

憑借的生物相容性、機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性，氧化鋯陶瓷已頻繁出現(xiàn)在各行各業(yè)。但是在研磨或噴砂等加工過程中，由于t-ZrO2的亞穩(wěn)定性使陶瓷表面易發(fā)生t→m應(yīng)力誘導(dǎo)相變，雖然相變會使其強(qiáng)度及韌性得到提高，但同時也會形成微裂紋導(dǎo)致老化，尤其是在潮濕的空氣、水或水蒸氣的服役環(huán)境中。
 

經(jīng)研究證明，氧化鋯材料的低溫老化(LowTemperature Degradation,LTD)的溫度范圍在室溫至400℃左右。
 

若不解決低溫老化這個“隱患”，將很難保證氧化鋯陶瓷產(chǎn)品能夠長時間使用。因此近年來，人們在解決低溫劣化問題和提高力學(xué)性能方面進(jìn)行了大量研究。到底該采取什么抗老化措施，下文中將一一歸納。