氧化鋯陶瓷燒結(jié)過程中容易出現(xiàn)的問題有哪些?氧化鋯陶瓷在眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,而燒結(jié)是決定性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在氧化鋯陶瓷的燒結(jié)過程中,由于材料特性和工藝條件的影響,容易出現(xiàn)多種問題,這些問題會對陶瓷的結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生不利影響。
致密化不足
在燒結(jié)過程中,如果溫度不夠、保溫時間過短或壓力不足,氧化鋯陶瓷顆粒之間無法充分?jǐn)U散和融合,導(dǎo)致內(nèi)部殘留大量氣孔,無法實現(xiàn)充分致密化。例如,當(dāng)燒結(jié)溫度低于燒結(jié)溫度時,原子的擴(kuò)散速率較慢,顆粒之間的結(jié)合不夠緊密,氣孔難以排出,得到的陶瓷制品密度較低,強度和韌性也會隨之下降,無法滿足實際應(yīng)用的要求。
晶粒異常長大
過高的燒結(jié)溫度或過長的保溫時間,會使氧化鋯陶瓷晶粒生長速度加快,出現(xiàn)晶粒異常長大的現(xiàn)象。正常情況下,細(xì)小均勻的晶粒有助于提高陶瓷的強度和韌性,但晶粒異常長大后,會破壞陶瓷內(nèi)部結(jié)構(gòu)的均勻性,導(dǎo)致材料性能變差。比如,在某些精密陶瓷部件的生產(chǎn)中,晶粒異常長大可能會使部件的耐磨性和抗疲勞性能降低,縮短其使用壽命。
相變問題
氧化鋯存在多種晶相,在燒結(jié)過程中晶相的轉(zhuǎn)變對陶瓷性能至關(guān)重要。如果工藝控制不當(dāng),晶相轉(zhuǎn)變不完全或發(fā)生異常轉(zhuǎn)變,會導(dǎo)致陶瓷內(nèi)部產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。例如,在冷卻過程中,若冷卻速度過快,四方相氧化鋯不能充分轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡毕啵瑲埩舻乃姆较嘣诤罄m(xù)使用過程中發(fā)生相變,伴隨體積變化,可能會引發(fā)陶瓷開裂甚至破碎。
變形與開裂
由于氧化鋯陶瓷坯體在燒結(jié)過程中會發(fā)生收縮,如果坯體內(nèi)部密度不均勻,或者在燒結(jié)過程中受到不均勻的溫度場和壓力場作用,就容易產(chǎn)生變形和開裂。比如,在大型氧化鋯陶瓷制品的燒結(jié)過程中,若窯爐內(nèi)溫度分布不均勻,制品表面和內(nèi)部的收縮不一致,就會導(dǎo)致表面出現(xiàn)裂紋,嚴(yán)重時整個制品報廢。
化學(xué)成分變化
在高溫?zé)Y(jié)環(huán)境下,氧化鋯陶瓷中的某些成分可能會發(fā)生揮發(fā)或與窯具、氣氛發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致化學(xué)成分改變,影響陶瓷的性能。例如,如果在氧化性氣氛中燒結(jié)含碳添加劑的氧化鋯陶瓷,碳可能會被氧化,改變陶瓷的組成和結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響其電學(xué)、力學(xué)性能。
以上分析了氧化鋯陶瓷燒結(jié)過程中常見的問題。若你想了解這些問題的具體解決措施,或是不同燒結(jié)工藝對問題產(chǎn)生的影響,歡迎隨時和我溝通。