業界:有些氧化鋯陶瓷有孔隙率,放大時看表面會有許多細小的孔,而有些則氧化鋯陶瓷卻非常光滑,幾乎沒有孔。那麼原因是什麼呢?事實上,這與氧化鋯陶瓷的燒結有很大關係。
氧化鋯陶瓷 span> 不僅可用作功能性材料,還可用作工業催化劑的載體、添加劑或活性成分。氧化鋯陶瓷在二氧化碳和H2合成甲醇中扮演重要角色。關於孔徑分佈對燒結和微觀結構發展的影響,已有許多報告。同一粉末餅乾孔徑分佈的變化往往是由一次顆粒的團聚引起的。研究表明,孔徑分佈不僅對密度有很大影響,氧化鋯陶瓷而且對緻密化速率也有很大影響。
顯微結節的研究發現,氧化鋯陶瓷中孔隙越大,燒結密度越低。在極端情況下,當孔徑為雙峰分佈時,很難排除聚集體之間的大孔或所謂的次生孔。研究發現,儘管晶粒生長受到相結構的影響,但在加熱和保溫過程中,粉末和餅乾的性質(餅乾密度、孔徑分佈)並不影響餅乾中晶粒的生長。
雖然陶瓷坯體的密度等性能不影響晶粒生長,但會影響孔徑與晶粒尺寸之比。餅乾的性能不影響晶粒的生長,但影響氣孔的生長,因此也影響緻密化行為。緻密化初始階段晶粒尺寸與密度的關係如上所述,燒結中期晶粒尺寸與密度呈線性關係。根據燒結階段的定義,在燒結的初始階段只有緻密化而沒有晶粒生長。
這種現象可能存在於初始粒度較大的生坯中,但是對於由超細粉末組成的生坯,如本研究中使用的超細氧化鋯,即使在燒結的初始階段,晶粒生長和緻密化幾乎同時發生。這結果意味著,對於超細粉末的固相燒結,燒結的初始階段可以近似認為是不存在的或至少可以忽略不計。
氧化鋯陶瓷 span>可以得到以下結論:
(1)氧化鋯陶瓷中的晶粒生長不受成型體性質的影響;
(2)氣孔的生長同時受晶粒生長和緻密化的控制。前者導致氣孔生長與籽粒生長同步,而後者導致氣孔收縮和氣孔R值降低。氣孔的生長受到模體性質的影響。
(3)超細粉末燒結的初始階段幾乎可以忽略不計。晶粒生長和緻密化同時發生。從燒結開始到中間階段結束,晶粒尺寸和密度呈線性關係。這種線性關係可以根據晶粒生長和緻密化發生在相同的擴散和傳質機制以及等溫過程中晶粒生長和密度對時間的依賴性來解釋。
(4)晶粒尺寸和密度之間的線性關係受模製體的性質影響,因為晶粒生長是由晶粒間尺寸差異的化學勢驅動,而緻密化由作用在孔上的燒結壓應力驅動;
(5)較高的二面角、成型密度、較窄的顆粒和孔徑分佈有利於晶粒密度關係軌跡向高密度和小晶粒方向移動。