烧结温度与氧化锆含量对氧化锆增韧纳米复合陶瓷基体强度影响的比较研究

摘要

目的氧化锆含量以及陶瓷烧结温度均是决定陶瓷强度的重要因素,本研究旨在比较研究以上两因素与氧化锆增韧的纳米复合陶瓷材料基体强度的关系及影响程度.方法以采用包裹共沉淀法与湿法球磨相结合的方法合成Al2O3ZrO2纳米复合陶瓷粉体(W)为研究对象,GⅠ-Ⅱ型Al2O3粉体(A)及In-Ceram(R)Zirconia粉体(V)作为对照.制备氧化锆含量分别为5wt%、10wt%、15wt%及20wt%的复合粉体(W),注浆法制成陶瓷基体生坯,分别烧结至1200℃、1450℃及1600℃后,测定陶瓷基体样本的线收缩率及三点抗弯强度.结果①1450℃及1600℃组样本的三点抗弯强度均显著高于1200℃组,但1450℃与1600℃组间样本的三点抗弯强度则无统计学差异;②相同烧结温度下除1200℃外,ZrO2含量高的实验组样本强度均明显高于含量低的实验组.结论提高陶瓷烧结温度在一定范围内可增高陶瓷强度,但二者并非始终成此正相关关系;本课题研制的Al2O3ZrO2纳米复合陶瓷粉体中氧化锆的添加含量对复合体基体的力学性能有显著增强作用.