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氧化锆制品材料的稳定性

2022-03-13 12:55:15

因为氧化锆单斜型与四方型中间的可逆变化伴随体积效应。导致耐火保温材料烧制时非常容易裂开,因而单用纯氧化锆就难以生产制造出烧结而又不裂开的产品。假如在氧化锆中添加适量的CaO、MgO、Y2O3、Nb2O3、CeO2、ScO3等正离子的半径与Zr4+离子半径相距在12%之内的金属氧化物,经高温解决后就可以获得从室内温度直到2000℃一下都比较稳定的立方米型的氧化锆固溶体,进而除去了在加温或制冷全过程因其改变造成的容积效用,防止含氧化锆制品的裂开。以上添加的金属氧化物变成增稠剂。通过这类平稳解决的氧化锆称之为二氧化锆,制取平稳二氧化锆的全过程称之为二氧化锆的稳定性。


氧化锆制品


普遍使用的增稠剂有CaO和MgO以及混合物质,在其中CaO较合理,MgO其次。CaO的添加量通常为3~8%或大量(按品质计)。ZrO2-MgO系的立方固溶体在长时间加温解决(1000~1400℃)后会产生溶解,造成产品毁坏。ZrO2-CaO系立方固溶体虽较平稳,但长时间加温亦会产生一部分溶解,而使二氧化锆丧失平稳功效。ZrO2-Y2O3固溶体与别的二氧化锆固溶体对比关键优势是在1100~1400℃长时间加温不产生溶解,但这种金属氧化物少有,较贵,只有限于一些特别要求的地区应用。近期科学研究了多种多样复合型剂,如ZrO2-MgO和ZrO2-CaO固溶体中添加1~2%Y2O3就可以显着提升其热震可靠性。添加3~5%Y2O3可以使固溶体不溶解,并且有很高的冲击韧性和较低的线膨胀系数。


全平稳氧化锆的缺陷是线膨胀系数高,耐热震性差。一部分平稳氧化锆能改进其耐热震性。其机理取决于当增稠剂添加量较较少时,有一部分二氧化锆与增稠剂转化成了离子晶体,由高温制冷到常温下时,仍有一部分氧化锆产生改变,由立方米相或四方相转换为单斜相,并随着产生相应的体型转变。因为此容积转变较小,而且由增稠剂的添加量所操纵,因此不容易导致氧化锆制品煅烧体的毁坏。反过来,从而容积转变可在产品煅烧身体内造成相应量的显微裂痕,这类显微裂痕在原材料遭受内应力功效时,能具有消化吸收裂痕拓展动能的功效,抑止了裂痕的拓展,提升了原材料的耐热震工作能力。因而,一部分平稳的二氧化锆相较全平稳二氧化锆具备更普遍的主要用途。一部分平稳二氧化锆的防老化水平以稳定化率来表明:稳定化率=(立方相+四方相)/(立方相+四方相+单斜相)。

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