文档介绍：ZrOZrO22陶瓷陶瓷ZIRCONIA CERAMICSZIRCONIA CERAMICSZrOZrO22陶瓷陶瓷? 概述? ZrO2的特征? ZrO2结构陶瓷? ZrO2气敏陶瓷? ZrO2导电陶瓷? ZrO2高温热敏陶瓷(NTC)ZrOZrO22的市场的市场?2000 年世界ZrO2的销售额约为450 亿美元。–日本占41~42%–美国占22%左右氧化锆陶瓷的用途氧化锆陶瓷的用途?结构材料:磨料磨具、耐火材料等?功能材料:–氧传感器–固体氧化物燃料电池–高温发热体氧化锆陶瓷的研发历史氧化锆陶瓷的研发历史?20世纪20年代开始就被用做熔化玻璃和冶炼钢铁等的耐火材料;?1968年,日本松下电器公司开发出氧化锆非线性电阻元件;?1973年,美国R. Zechnall制得电解质氧传感器,能正确显示汽车发动机的空气/燃料比,1980年用于钢铁工业;?1975年,澳大利亚R. G. Garvie以CaO为稳定剂制得部分稳定的氧化锆,并首次利用陶瓷马氏体相变的增韧效应,提高了其韧性和强度;?1982年,日本绝缘子公司和美国Cummins发动机公司共同开发出节能柴油机缸套。氧化锆陶瓷ZrOZrO22的性质的性质?含锆的矿石:斜锆石(ZrO2),锆英石(ZrO2 ·SiO2);?颜色:白色(高纯ZrO2);黄色或灰色(含少量杂质的ZrO2),常含二氧化铪杂质;?密度:~;?熔点:2715℃。单斜、四方、立方晶系3种1170 ℃ 2370 ℃ 2715 ℃m-ZrO2?t-ZrO2 ?c-ZrO2 ?liq-ZrO2d = g/cm3m-ZrO2?t-ZrO2 T=~1200 ℃m-ZrO2?t-ZrO2 T=~1000 ℃ 3~5%的体积膨胀和7~8%的切应变?稳定ZrO2?稳定剂?微裂纹Y2O3,CaO,MgO et 、单斜相和四方相之间相互转化、单斜相和四方相之间相互转化?相变是无热的。即相变的量只随温度变化而不随时间变化,为使相变进一步发生必须增大相变驱动力,即进一步降低温度。?相变的结构转变是无扩散的。母相通过切变来形成新相,通过原子的集体协调运动来完成,相变后每个原子的近邻原子的种类不变,原子的运动小于一个原子间距,仅仅是Zr、O原子的较小的移动。?相变材料出现表面凸起。?相变过程伴随有9 %的体积膨胀。此膨胀表现出强烈的各向异性,b轴方向的膨胀可以忽略,实质的膨胀主要发生在a轴和c轴方向上,同时晶格常数发生突变。?新相和母相之间存在一定的取向关系。?相变不是在一特定温度下进行的,而是有一定温度范围,其中开始相变的温度是重要参数。?相变表现出大的热滞后现象,纯ZrO2正向加热m→t转变在1137 ℃左右发生,而反向降温时t→m相变在850-1000 ℃发生。?相变是以声速进行的,它总是在一瞬间完成。