A cirkónium -kerámia egyedi fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, mint például a nagy keménység, alacsony hővezető képesség, magas olvadáspont, a magas hőmérsékletnek és korróziónak való ellenállás, a kémiai tehetetlenség és az amfoter tulajdonságok, valamint az elektronikus kerámiában, a funkcionális kerámiában és a szerkezeti kerámiában való alkalmazásuk gyorsan fejlődött. . Különleges műszaki kerámiaanyagként széles körű alkalmazási kilátásokkal rendelkezik olyan csúcstechnológiai területeken, mint az elektronika, a repülőgépipar, a repülés és a nukleáris ipar. A cirkónium -kerámia anyagok végzetes hiányosságai azonban a törékenység, az alacsony megbízhatóság és az alacsony ismételhetőség. Ezek a hiányosságok súlyosan befolyásolták alkalmazási körét. Csak a cirkónium -kerámia törésállóságának javításával, az anyagok megerősítésének és keményedésének felismerésével, valamint megbízhatóságának és élettartamának javításával válhat a cirkónium -kerámia valóban széles körben használt új anyaggá. Ezért a cirkónium -kerámia keményedő technológiája mindig is a kerámia kutatási hotspotjai voltak. Jelenleg a kerámia edzési módszerek főként a következők: fázisváltó keményítés, részecskekeményítés, szálkeményítés, önálló edzés, diszperziós keményítés, szinergikus keményítés, nano-edzés stb.
1. Fázisváltási keményítés
A fázistranszformációs keményedés azt jelenti, hogy a t-ZrO2 metastabil tetragonális fázis fázistranszformáción megy keresztül a feszültségmező hatására a repedés csúcsán, monoklin fázist képezve, ami térfogatbővítést eredményez, ezáltal nyomófeszültséget képezve a repedésen, megakadályozva repedések terjedése és a repedés megerősítése. Ezenkívül a külső körülmények (például lézersokk, fáradási törésállóság, alacsony hőmérséklet, szemcseméret és tartalom, kritikus transzformációs energia stb.) Nagy hatással vannak a cirkónium -kerámia fázistranszformációs keményítésére. Ha a fázistranszformáció nagy feszültséget és térfogatváltozást eredményez, a termék könnyen törhető. Ezért a gyártási folyamat során kerülni kell a külső tényezők befolyását a cirkónium -kerámia fázisátalakulására és megkeményedésére.
2. Részecske keményítés
A részecskekeményítés a részecskék keményítőszerként való felhasználását jelenti, amelyet ZrO2 kerámiaporhoz adnak. Bár a hatás nem olyan jó, mint a bajusz és a szálak, ha a részecsketípust, részecskeméretet, tartalmat és mátrixanyagot megfelelően választják ki, akkor is van bizonyos szívóssághatás. Előnye, hogy egyszerű és könnyen megvalósítható, és az edzés javítja a magas hőmérsékletű szilárdságot és a magas hőmérsékletű kúszási teljesítményt. A részecskekeményedés keményítő mechanizmusa elsősorban a mátrixszemcsék finomítását, repedésváltást és kettéhasítást foglal magában.
3. Szálkeményítés
A szál és a bajusz keményedésének elve az, hogy a repedéscsúcshoz közeli kristály deformáció miatt zárófeszültségnek van kitéve, ami ellensúlyozza a repedéscsúcs külső feszültségét, tompítja a repedés terjedését, és keményítő szerepet játszik. Ezenkívül, amikor a repedt oszlopos kristályt kitágítják, az oszlopos kristály kihúzásakor le kell győzni a súrlódási erőt, és ez is szerepet játszik az edzésben.
4. Önkeményedés
A cirkónium -kerámiában lévő oszlopos kristályok miatt a cirkónium -kerámia törési folyamata során a repedések elmozdulnak, ami megváltoztatja és megnöveli a repedések terjedési útját, így a repedések passziválása növeli a repedésekkel szembeni ellenállást és eléri a célt a keményedés.
5. Diffúziós keményítés
A diszperziós keményedés elsősorban a kerámia mátrix tetragonális ZrO2 részecskék általi megkeményedésére utal. A fázisátalakító keményítő mechanizmuson kívül létezik a második fázis részecskéinek diszperziós keményítő mechanizmusa is. Mielőtt a repedés elterjedne, először a kerámia belső maradék húzási energiáját kell leküzdeni, hogy elérjük az edzés célját.
6. Mikrorepedés-keményítés
A mikrorepedés megkeményedése olyan képlékeny anyagok hozzáadását jelenti a repedési feszültségcsúcsnál, amelyek mikrorepedéseket eredményeznek a feszültség eloszlatása, a repedések hajtóerejének csökkentése és az anyag szívósságának növelése érdekében. Amikor az anyag fázisátmeneten megy keresztül, gyakran maradék törzsenergia -hatásokat és mikrorepedéseket eredményez. Ezért a fázisátmenet keményítésének hatása jelentős.
7. Összetett keményítés
A kompozit keményedés több keményítő mechanizmus egyidejű használatát jelenti a ZrO2 kerámia tényleges edzési folyamatában, ezáltal javítva a ZrO2 kerámia keményítő hatását. A tényleges felhordási folyamat során az adott edzési mechanizmust az előkészítendő cirkónium -kerámia anyag különböző tulajdonságainak megfelelően választják ki.
