氧化鋯陶瓷晶體結(jié)構(gòu)和相變特性
純氧化鋯陶瓷有二種同素異形體結(jié)構(gòu),一般在常壓下Zr02有二種晶體結(jié)構(gòu):在室溫時(shí)為單斜晶(monoclinic)相,1170℃時(shí)由單斜晶相變化成正力晶(十etraqonal)相,於2370℃由正方晶相變成立方晶(cubic)相,而立方晶相在2680℃溶解成液相。高溫立方晶相(c—zr02)呈caF2結(jié)構(gòu),其中z一-離子位于立方心部o2。離子位于角上8個(gè)陽離子與鉆離子之間的距離相等,Zr的配位數(shù)是8,形成Zr-0四而體。
在不同溫度下,Zr02有三個(gè)同質(zhì)異構(gòu)體(polymorph)存在,即立方相(cubic),四方相(tatragonal),單斜相(monoclinic)。它們的化學(xué)組成基本相同,存在的相結(jié)構(gòu)與溫度、壓力有關(guān),在常壓線三種形態(tài)之間的關(guān)系可表小為:
三種晶型的密度分別是:m相5.65g/cm3,什日6lOg/cm3,c相620g/cm3。整個(gè)相叟過程是可逆的,即是升溫和冷卻速度很快,也無法阻止。純ZrO,燒結(jié)冷卻時(shí)發(fā)生t—m相變?yōu)闊o擴(kuò)散相變,具有典型的馬氏體相變特征,并伴隨產(chǎn)生約5%的體積膨脹和相當(dāng)大的剪切應(yīng)變約5%-7%;相反在加熱時(shí),由m—t相變,體積收縮。純ZrO鼎制品在加熱、冷卻過程巾要發(fā)生品掣轉(zhuǎn)變,引起體積效應(yīng)(熱縮、冷脹),易使制品開裂,其力學(xué)性贗和抗熱震能力都很差,小能作為結(jié)構(gòu)才料,所以要采取穩(wěn)定晶型的措施。
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本文“氧化鋯陶瓷晶體結(jié)構(gòu)和相變特性”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時(shí)間:2022-12-17 09:53:50
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