云母微晶玻璃/Y-TZP复相材料的制备和力学性能

无机材料学报

云母微晶玻璃/Y-TZP复相材料的制备和力学性能

梁开明; 程慷果; 段仁官; 万菊林

清华大学材料科学与工程系; 北京100084

收稿日期:1997-06-23 修回日期:1997-07-14 出版日期:1998-06-20 网络出版日期:1998-06-20

Preparation and Mechanical Properties of Mica Glass-Ceramic/Y-TZP Composites

LIANG Kai-Ming; CHENG Kang-Guo; DUAN Ren-Guan; WAN Ju-Lin

Department of Materials Science and Engineering; Tsinghua University Beijing 100084 China

Received:1997-06-23 Revised:1997-07-14 Published:1998-06-20 Online:1998-06-20

摘要/Abstract

摘要： 本文用烧结法制备了云母微晶玻璃／－TZP复相材料，用X光衍射分析（XRD）法测定了材料断裂过程中氧化锆的相变体积分数，用拉曼微探针谱测定了相变区宽度，并对增韧机制进行了研究．结果表明：氧化锆的加入可以显著提高材料的力学性能．当加入40vol％ZrO₂时，云母微晶玻璃的强度和断裂韧性分别可达446MPa和4．8MPam^1／2氧化锆的相变分数随氧化锆含量的增加而减小，而相变区宽度随氧化锆含量的增加而增大；氧化锆主要通过应力诱导相交增韧机制来提高云母微晶玻璃的断裂韧性，但随着氧化锆含量的增加，裂纹在氧化锆颗粒附近的偏转会进一步提高材料的断裂韧性．

关键词: 氧化锆, 云母微晶玻璃, 相变增韧, 力学性能

Abstract: Mica glass-ceramic/Y-TZP composites were prepared and characterized. The transformation fraction of t-ZrO₂ decreased with the content of Y-TZP, determined by X-ray
diffraction analysis (XRD). The transformation width increased with increasing the content of Y-TZP, confirmed by Raman micro-area probe method. The mechanical properties
of mica glass-ceramic were significantly improved with the incorporation of Y-TZP. The flexural strength and fracture toughness of the glass ceramic doped with 40vol% ZrO₂
were as high as 446MPa and 4.8MPa·m^1/2, respectively. The stress-induced t-m transformation of zirconia dominantly contributed to the improvement of the fracture
toughness; however, crack deflection also played an additive role in the improvement of the fracture toughness of the composites with a relatively higher content of Y-TZP.

Key words: zirconia, mica glass-ceramic, transformation toughening, mechanical properties

中图分类号:

TQ171

梁开明,程慷果,段仁官,万菊林. 云母微晶玻璃/Y-TZP复相材料的制备和力学性能[J]. 无机材料学报.

LIANG Kai-Ming,CHENG Kang-Guo,DUAN Ren-Guan,WAN Ju-Lin. Preparation and Mechanical Properties of Mica Glass-Ceramic/Y-TZP Composites[J]. Journal of Inorganic Materials.

[1]	范武刚, 曹雄, 周响, 李玲, 赵冠楠, 张兆泉. 8YSZ陶瓷在模拟压水堆水环境中的耐腐蚀性能[J]. 无机材料学报, 2024, 39(7): 803-809.
[2]	王伟明, 王为得, 粟毅, 马青松, 姚冬旭, 曾宇平. 以非氧化物为烧结助剂制备高导热氮化硅陶瓷的研究进展[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 634-646.
[3]	孙海洋, 季伟, 王为民, 傅正义. TiB-Ti周期序构复合材料设计、制备及性能研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 662-670.
[4]	蔡飞燕, 倪德伟, 董绍明. 高熵碳化物超高温陶瓷的研究进展[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 591-608.
[5]	刘国昂, 王海龙, 方成, 黄飞龙, 杨欢. B₄C含量对(Ti_0.25Zr_0.25Hf_0.25Ta_0.25)B₂-B₄C陶瓷力学性能及抗氧化性能的影响[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 697-706.
[6]	粟毅, 史扬帆, 贾成兰, 迟蓬涛, 高扬, 马青松, 陈思安. 浆料浸渍辅助PIP工艺制备C/HfC-SiC复合材料的微观结构及性能研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(6): 726-732.
[7]	李雷, 程群峰. 高性能MXenes纳米复合材料研究进展[J]. 无机材料学报, 2024, 39(2): 153-161.
[8]	刘艳艳, 谢曦, 刘增乾, 张哲峰. MAX相陶瓷增强金属基复合材料: 制备、性能与仿生设计[J]. 无机材料学报, 2024, 39(2): 145-152.
[9]	王博, 蔡德龙, 朱启帅, 李达鑫, 杨治华, 段小明, 李雅楠, 王轩, 贾德昌, 周玉. SrAl₂Si₂O₈增强BN陶瓷的力学性能及抗热震性能[J]. 无机材料学报, 2024, 39(10): 1182-1188.
[10]	倪晓诗, 林子扬, 秦沐严, 叶松, 王德平. 硅烷化介孔硼硅酸盐生物玻璃微球对PMMA骨水泥生物活性和力学性能的影响[J]. 无机材料学报, 2023, 38(8): 971-977.
[11]	郭春霞, 陈伟东, 闫淑芳, 赵学平, 杨傲, 马文. 埃洛石纳米管负载锆氧化物吸附水中砷的研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(5): 529-536.
[12]	张万文, 罗建强, 刘淑娟, 马建国, 张小平, 杨松旺. 氧化锆间隔层的低温喷涂制备及其三层结构钙钛矿太阳能电池应用性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(2): 213-218.
[13]	付师, 杨增朝, 李江涛. 功率模块封装用高强度高热导率Si₃N₄陶瓷的研究进展[J]. 无机材料学报, 2023, 38(10): 1117-1132.
[14]	吴东江, 赵紫渊, 于学鑫, 马广义, 由竹琳, 任冠辉, 牛方勇. Al₂O₃-TiC_p复相陶瓷激光定向能量沉积直接增材制造[J]. 无机材料学报, 2023, 38(10): 1183-1192.
[15]	安文然, 黄晶琪, 卢祥荣, 蒋佳宁, 邓龙辉, 曹学强. 热处理温度对LaMgAl₁₁O₁₉涂层热/力学性能的影响[J]. 无机材料学报, 2022, 37(9): 925-932.