牙科ZTA-BN可加工陶瓷的反應(yīng)制備及力學(xué)性能.pdf

1、本文采用反應(yīng)熱壓燒結(jié)的方法，以納米級氧化鋯(微米級氧化鋯)、氧化鋁、硼酸、氮化鋁為原料，制備了具有良好可加工性能的ZTA/BN復(fù)相陶瓷材料。利用XRD、SEM、TEM等分析手段，對復(fù)相陶瓷材料的物相組成、組織結(jié)構(gòu)進行了分析、觀察。研究了該復(fù)相陶瓷的制備工藝、力學(xué)性能以及可加工性能，并對該復(fù)相陶瓷的高溫氧化行為及表面裂紋修復(fù)進行了初步探索。
　　研究結(jié)果表明隨BN含量的增加，復(fù)相陶瓷材料的致密度和力學(xué)性能逐漸下降，而可加工性能得到提

2、高。而隨燒結(jié)溫度的提高，ZTA/BN復(fù)相陶瓷材料的致密度、力學(xué)性能均得到大幅度的提高。在1800℃的燒結(jié)溫度下，使用納米級氧化鋯的nm-ZTA/12.5％BN復(fù)相陶瓷材料的抗彎強度和斷裂韌性分別達到731MPa和7.48MPa·m1/2，同時具有可加工性。
　　SEM結(jié)果表明，通過反應(yīng)熱壓燒結(jié)，在氧化鋯及氧化鋁晶粒之間有大量的團簇狀的BN片晶生成，片寬500nm左右，片厚50nm左右。這種BN片晶的生成，能發(fā)揮BN層狀結(jié)構(gòu)可分散裂

3、紋尖端應(yīng)力集中的特點，有助于改善材料的力學(xué)性能。同時，低模量h-BN的引入，降低了材料的彈性模量，由于納米尺寸的h-BN在基體中的均勻分散，處于晶界出的BN片晶相當(dāng)于在基體相晶粒之間引入微裂紋。在材料加工時，分散的微裂紋區(qū)域擴展，相互連接導(dǎo)致通過個別粒子的移位而去除材料，從而提高復(fù)相陶瓷材料的可加工性能。
　　試樣的TEM觀察從微觀角度解釋了反應(yīng)熱壓體系為什么能有效抑制在燒結(jié)降溫過程中氧化鋯發(fā)生t→m相變。氧化鋯主要以t相形式存在