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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 无机非金属 » 陶瓷材料 » 关于Beta‘’-Al2O3陶瓷力学强度的问题！
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chengya17

金虫 (小有名气)

[求助] 关于Beta‘’-Al2O3陶瓷力学强度的问题！ 已有3人参与

我目前在研究制备Beta‘’-Al2O3陶瓷，使用了10%的ZrO2和13mol%的Y2O3（占ZrO2的摩尔白分量），结果如下：
   1）陶瓷致密度和Beta‘’相含量接近99%；
   2）颜色呈现淡黄色；
   3）力学性能很差，经常出现在干燥器内放置过程中自开裂的情况，
   4）用我自制的陶瓷管静水压爆破装置上测量结果来看，爆破压力在5~10MPa左右，按薄壁内压容器计算公式计算，材料的抗拉强度为50~100MPa，国内文献报道可以达到170MPa；
   5）将陶瓷管在坩埚中埋粉梯度退火后，颜色转变成白色（微微有些发蓝），力学强度有一定提高；
我现在认为是不是Y2O3的添加量太多，形成完全稳定的ZrO2，因为文献报道基本上使用部分稳定的3Y-ZrO2.
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我对陶瓷材料的制备、加工，和新陶瓷的概念非常感兴趣
1楼 2015-03-13 18:15:28
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Jason

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
建议你先做一个xrd 确定做出来到底是什么物相
文章上面的东西不可靠的
氧化铝确实是离子化合物 但是想成为离子导体 常温下几乎不可能
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Jason
4楼2015-03-14 12:13:16
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Jason

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

部分稳定氧化锆容易开裂
全稳定不容易
你这种情况  开始调整烧结工艺 释放热应力试试
按理说氧化锆和氧化铝 是不容易开裂的
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Jason
6楼2015-03-15 13:54:05
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sloth.donkey

铁虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

引用回帖:
2楼: Originally posted by sloth.donkey at 2015-03-13 19:19:34
beta不是高温就变alpha吗？还真没听说过belta氧化铝陶瓷啊！

学习了，那么为什么你不用部分稳定氧化锆呢？

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9楼2015-03-16 08:48:57
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Jason

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
8楼: Originally posted by chengya17 at 2015-03-16 02:50:47
我读过《氧化锆陶瓷及其复合材料》以及各种使用氧化锆增韧的论文，对于陶瓷提高力学性能，尤其是力学强度和断裂韧性都是采用部分稳定的3Y-ZrO2，其机理你下几个文献先了解一下。
...

结构陶瓷中 相变增韧 是最基础的
一般来说 氧化铝和氧化锆是无限互溶
不应该出问题   有可能是Y2O3太多
导致热膨胀系数失配
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chengya17
Jason
10楼2015-03-16 08:57:48
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sloth.donkey

铁虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
beta不是高温就变alpha吗？还真没听说过belta氧化铝陶瓷啊！

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2楼2015-03-13 19:19:34
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chengya17

金虫 (小有名气)
beta”氧化铝是离子导体，具有尖晶石结构，你可以参考《氧化铝陶瓷及其复合材料》这本书。

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我对陶瓷材料的制备、加工，和新陶瓷的概念非常感兴趣
3楼2015-03-13 22:21:04
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chengya17

金虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by Jason at 2015-03-14 12:13:16
建议你先做一个xrd 确定做出来到底是什么物相
文章上面的东西不可靠的
氧化铝确实是离子化合物 但是想成为离子导体 常温下几乎不可能

β”相接近99%就是用XRD测的，同时还发现只有四方相ZrO2，未发现单斜相ZrO2，说明形成完全稳定ZrO2，按ZrO2增韧的基本理论，应该加入部分稳定ZrO2才能起到效果。

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5楼2015-03-14 18:43:36
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chengya17

金虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by Jason at 2015-03-15 13:54:05
部分稳定氧化锆容易开裂
全稳定不容易
你这种情况  开始调整烧结工艺 释放热应力试试
按理说氧化锆和氧化铝 是不容易开裂的

后退火程序也加了，感觉效果不明显。但也有问题:1.烧结降温过程安排退火程序效果不明显；2.降温结束后重新加热退火，好像有些效果，不知是什么原因，而且陶瓷颜色也有所改变。

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7楼2015-03-16 02:45:41
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chengya17

金虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by Jason at 2015-03-15 13:54:05
部分稳定氧化锆容易开裂
全稳定不容易
你这种情况  开始调整烧结工艺 释放热应力试试
按理说氧化锆和氧化铝 是不容易开裂的

我读过《氧化锆陶瓷及其复合材料》以及各种使用氧化锆增韧的论文，对于陶瓷提高力学性能，尤其是力学强度和断裂韧性都是采用部分稳定的3Y-ZrO2，其机理你下几个文献先了解一下。

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8楼2015-03-16 02:50:47
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