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氧化鋯精密陶瓷在燒結時變形破裂的原因有三點

編輯:科眾精密陶瓷廠 日期:21-05-12 閱讀:217次

氧化鋯精密陶瓷在具體的燒結過程中,氧化鋯精密陶瓷坯體可能會出現變形、開裂、晶粒異常長大等問題。下面科眾陶瓷為大家好好分析一下。在燒結之前,陶瓷生坯由許多單個固體顆粒組成。坯體中有許多孔隙,孔隙率一般為 ...

氧化鋯精密陶瓷在具體的燒結過程中,氧化鋯精密陶瓷坯體可能會出現變形、開裂、晶粒異常長大等問題。下面科眾陶瓷為大家好好分析一下。


在燒結之前,陶瓷生坯由許多單個固體顆粒組成。坯體中有許多孔隙,孔隙率一般為35%~60%(即坯體的相對密度為40%~65%)。具體數值取決于粉末和成型品的特性方法以及使用的技術。


當固體生坯在高溫下加熱時,生坯中的顆粒遷移,當其達到一定溫度時,生坯收縮,顆粒生長,孔隙被消除。最后,生坯在低于熔點(通常為熔點的0.5~0.7倍)的溫度下成為致密的多晶陶瓷材料。這個過程叫做燒結。


燒結是氧化鋯陶瓷坯體成型的最后一道工序,陶瓷產品的性能很大程度上取決于燒結。為了燒結高密度、高均勻性的氧化鋯陶瓷,除了前道工序的脫脂步驟非常重要外,還要考慮粉末、添加劑、燒結溫度和時間、壓力和燒結氣氛的影響。


氧化鋯陶瓷坯體可能會出現變形、開裂、晶粒異常長大等問題。那么是什么原因造成的呢?


氧化鋯精密陶瓷在燒結時變形破裂的原因有三點

氧化鋯精密陶瓷在燒結時變形破裂的原因有三點


一、變形

氧化鋯陶瓷在燒結過程中的變形可能是由于粉末的寬粒度分布;粉料中添加劑的選擇和用量不合理;陶瓷收縮不一致等。


陶瓷收縮不一致有三個原因:

(1)爐溫不均勻,陶瓷體收縮不一致;

(2)溫度迅速上升,溫度傳導產生梯度。陶瓷體的越在表層附近迅速收縮,而越在越中心緩慢收縮

(3)存在密度梯度,由于壓力、填料等因素,導致坯體收縮率不一致。


二、破裂

燒結陶瓷坯體斷裂的主要原因在于陶瓷坯體的內部缺陷,這也與坯體的收縮有關。關于坯體收縮不一致的原因,見燒結變形分析。

當收縮不一致時,如果有缺陷(孔洞、暗裂縫等),缺陷成為斷裂源,裂紋擴散導致坯體開裂。


氧化鋯精密陶瓷在燒結時變形破裂的原因有三點

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三、晶粒異常長大

當晶粒異常生長時,這些過大的晶粒內通常具有大量的孔,這些孔難以從晶粒內排放到晶界,這將使氧化鋯陶瓷材料難以獲得更高的密度,并使材料的許多性能惡化,特別是機械性能(斷裂韌性、彎曲強度等)。


谷物異常生長有三個主要原因:

(1)原始粉末的粒度分布范圍太寬,即粉末中的最大顆粒大于或遠遠大于平均粒度的兩倍;

(2)成型過程中坯體密度不均勻(粉末團聚、坯體壓制壓力梯度和添加劑不均勻),燒結過程中致密化不均勻;

(3)燒結溫度過高,保溫時間過長。


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