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SPS快速烧结制备3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷

李瑞霞  李永利  张久兴  
【摘要】:利用化学包覆和SPS快速烧结制取致密的3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷。XRD分析和HRTEM观察表明,3Y-TZP/BN为完全晶界型纳米复相陶瓷,ZrO2在烧结过程中几乎没有长大,h-BN和晶化不完全的涡流层状t-BN弥散在基体ZrO2晶界,一部分BN形成大长径比的管状结构。测试结果表明,SPS-3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的弯曲强度和断裂韧性较3Y-TZP陶瓷有一定幅度的下降,但仍然保持在一个较高的水平:σ3f=781 MPa, KIC=8.24 MPa·m1/2,而且具有优良的可机械加工性能;SPS-3Y-TZP/BN与HP-3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷在强韧性和可加工性方面具有相似的性能,但SPS烧结周期仅为HP的1/4,相应的能耗也大幅降低;由于引入体系中的BN尺寸大幅度下降,以及保留了更多的t-ZrO2,SPS-3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的综合性能显著优于对应的微米复相陶瓷。

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