外文翻译---利用稳定剂包覆纳米粉体技术制备CeO2和Y2O3共稳的全稳定ZrO2的微波烧结(译文)
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1、PDF外文: http:/ 4380 字 出处: Journal of the European Ceramic Society, 2007, 27(2): 689-693 利用稳定剂包覆纳米粉体技术制备 CeO2 和 Y2O3 共稳的全稳定 ZrO2 的微波烧结 摘要 本论文是采用 2.45GHz 单模微波炉 ,将用 摩尔分数 1%的 Y2O3 及摩尔分数为 4%、 6%或 8%的 CeO2 共稳定 的含有质量分数 2%的 Al2O3 的 四方氧化锆多晶复合材料 在 1450下烧结 20min。为了便于比较, 将其在 空气中 1450 下进行持续 20
2、min 的常规烧结。利用悬浮涂覆技术 将硝酸钇 、 硝酸铈和纯单斜氧化锆纳米粉末混合 , 获得 原始 粉末混合物。 材料完全致密化程度 是通过两种烧结 方式相对比得出结论的 。运用 X 射线衍射及扫描电镜 等材料分析 技术研究材料的成分和烧结方式对样品最终的 物 相组成和微观结构的影响。与采用常规烧结方式获得的样品相比较, 在 微波烧结获得的陶瓷体中可观察到更加 精细 且均匀的微观结构。材料的断裂韧性随着稳定剂含量的减少而增加,而维氏硬度却呈现相反的 变化规律 。 本实验,采用 微波烧结和传统烧结 两种烧结方式,对获得的 样品于 进行韧性和硬度 比较 。 关键词:氧化
3、锆,微波处理,烧结,晶粒尺寸, 机械性能 1 简介 陶瓷微波烧结( MS)是一种新型技术,由于可快速加热,提高致密化速率,并 可 改善微观结构而备受关注。在微波烧结中,电磁波与陶瓷相互作用,通过介电损耗而使体积加热。而传统烧结( CS),首先在陶瓷 元件 表面实现热量转换,然后通过热传导到达材料内部, 这种加热方式会在陶瓷原件 产生很高的温度梯度和应力。与常规烧结相比,运用微波烧结这样一个能够整体加热的方法可使陶瓷坯 件获得更加均匀且精细的 显微 结构。 多年来,运用微波烧结
4、 已 成功制得了 多种 结构陶瓷和复合材料,如CeO2-ZrO2, Y2O3-ZrO2 和 Al2O3 等。目前,赵 1 等人的研究表明,含有 12%(摩尔分数) CeO2 的 ZrO2 和含有 3%(摩尔分数) Y2O3 的 ZrO2 高 致密化 结构陶瓷可通过微波烧结制取 。在 1450 下 微波 烧结 20min 获得的 Ce-TZP 韧性高达10MPam, Y-TZP 硬度高达 12.4GPa。 Travitzky2,3 等人的研究发现:相比于常规烧结,用微波烧结技术制备 的 20wt%Al2O3/3Y-ZrO2 和 20wt%Al2O3/2Y-ZrO2复合陶瓷材料 均 具有较高的密度
5、,更优异的机械性能,更 细小 的晶粒尺寸。谢 4,5 等人的研究 结果表明,采用 2.45GHz 微波辐射的多模微波烧结炉, 对于5wt%CeO2和 3wt%Y2O3混合稳定剂共稳定的 ZrO 陶瓷,在 1500 下烧结 15min,可获得高达 99.5%的 相对 密度和 13.7MPam的断裂韧性。 为了 改善 Ce-TZP 的低强度 , 增强 Y-TZP 的热稳定性,已经制备出不同含量的 CeO2 和 Y2O3 共稳定的 全稳定 ZrO2 陶瓷。黄和李 6, 7 以及林 8, 9 等人的报告指出, CeO2 和 Y2O3 含量比例对四方 ZrO2 及立方 ZrO2 两相的相含量
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