La diferencia entre cerámicas de circonio estabilizadas con itria de 3mol/5mol/8mol

tiempo：2024-09-25Hacer clic：0

Recientemente, muchos clientes han preguntado si pueden fabricar productos cerámicos con 5 moles de circonio estabilizado con itria o con 8 moles de circonio estabilizado con itria. Se le preguntó al editor con un signo de interrogación en la cara. La diferencia común entre el circonio que vemos es el circonio estabilizado con itrio y el circonio estabilizado con magnesio. No esperaba que hubiera tantas clasificaciones basadas en el contenido de circonio estabilizado con itrio. ¿Cuáles son las diferencias entre diferentes moles de circonio estabilizado con itria? ¡Echemos un vistazo!

El óxido de circonio es un tipo de material cerámico ampliamente utilizado. Tiene tres fases con diferentes estructuras, a saber, fase monoclínica, fase tetragonal y fase cúbica. Los diferentes contenidos de fase pueden afectar el material cerámico de circonio. sobre el rendimiento. En la actualidad, los materiales más comunes son los materiales de circonio estabilizados con itrio. Entre ellos, el material 3Y-TZP (3% (fracción molar) Y2O3) tiene las mejores propiedades mecánicas. También es el material cerámico de circonio más utilizado en la actualidad y tiene amplias perspectivas de aplicación en diferentes industrias, como la industria química, maquinaria. etc. Las propiedades del 3Y-TZP preparado mediante diferentes métodos varían mucho. Para obtener materiales cerámicos de circonio con mayores propiedades mecánicas se puede utilizar control de temperatura de sinterización, dopaje, etc. La adición de aditivos también puede cambiar hasta cierto punto el tamaño de grano y la composición de fases del material. El tamaño del grano y la composición de las fases tendrán un impacto significativo en las propiedades físicas de los materiales cerámicos. Por lo tanto, estudiar los efectos de la morfología del grano y la composición de las fases en los materiales cerámicos es de gran importancia para explorar la mejora general del rendimiento de los materiales de circonio.

1. Efecto del contenido de itrio sobre la densidad relativa
La fracción molar de óxido de itrio correspondiente a la densificación máxima es del 3% y la densidad relativa alcanza el 98,113%. Antes del punto crítico, a medida que aumenta el contenido de óxido de itrio, la densidad de la muestra aumenta gradualmente y luego disminuye gradualmente después del punto crítico. Obviamente, la densidad relativa del cuerpo sinterizado con una fracción molar de óxido de itrio del 3% es mayor que la de los otros grupos, lo que indica que Y2O3 puede promover la densificación del circonio durante la sinterización. Esto se debe a que el radio de Y3+ (1,06A) es mayor que el radio de Zr4+ (0,87A). Cuando Y2O3 y ZrO2 forman una solución sólida de reemplazo, la red de fase cristalina principal de ZrO2 se distorsiona y los defectos aumentan, lo que facilita el movimiento. de unidades estructurales y favorece la sinterización, obteniendo así mayor densidad. Cuando el contenido de óxido de itrio excede el valor crítico, el papel del Y2O3 en la matriz de circonio se debilita y el exceso de Y2O3 dificulta la cristalización durante el proceso de sinterización del circonio, por lo que la densidad relativa disminuye gradualmente.Además, el análisis de espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS) muestra que Y3+ se segrega en los límites de los granos, lo que dificultará fuertemente el movimiento de los límites de los granos y evitará o retrasará la separación de los poros y los límites de los granos, dificultando así el proceso de densificación. las últimas etapas de sinterización puedan continuar. Cuando el contenido de óxido de itrio es del 3% (fracción molar), este efecto se maximiza. Por lo tanto, cerca del 3% (fracción molar), la densidad del material cerámico de circonio alcanza su máximo.

2. Efecto del contenido de óxido de itrio sobre las propiedades mecánicas de las cerámicas de circonio
A medida que aumenta la fracción molar de óxido de itrio, la resistencia a la flexión de las cerámicas de circonio aumenta rápidamente y el valor máximo de resistencia se obtiene cuando el contenido de óxido de itrio es del 3% (fracción molar cuando el contenido de óxido de itrio aumenta aún más, el valor de resistencia). ya no aumenta y gira hacia Y disminuye gradualmente.

A medida que aumenta la fracción molar de itrio, aumenta la dureza del material cerámico de circonio, alcanzando el valor máximo al 3%. Después de eso, a medida que aumenta el contenido de itrio, la dureza del material cerámico de circonio disminuye gradualmente.
Cuando el contenido de itrio es del 3% (fracción molar), el tamaño de partícula de la circona estabilizada con itrio es la más pequeña y la circona tiene una alta densidad. Cuando la fracción molar de itrio es del 3%, aparece una cierta cantidad de cristales alargados en la microestructura de la circona. Los cristales largos actúan como puentes de solidificación entre las partículas finas de circonia y la masa, lo que hace que el material de circonia esté más unido. estanqueidad, se obtiene una mayor fuerza de unión, razón por la cual la cerámica tiene una mayor dureza cuando el contenido de itrio es del 3%.
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