改善特种陶瓷脆性、提高韧性的方法

        脆性是无机非金属材料致命的弱点。无论在什么领域，脆性都会使陶瓷材料的应用受到限制，所以如何改善其脆性、提高韧性一直是研究陶瓷材料要解决的重要难题。

        脆性是陶瓷材料发生突然的、无征兆的断裂或破碎。从本质上说，无机非金属材料缺少独立的滑移系统，当受到外力作用时，不能通过滑移引起的塑形变形来缓冲应力，致使陶瓷材料发生爆发性的破坏。从微观上说，陶瓷材料内部存在裂纹和气孔，当应力存在时这些裂纹和气孔会成为裂纹扩展的起源。陶瓷是一种多晶相材料，存在于晶界的裂纹和气孔很难通过人为的方法消除，即便是特种陶瓷（也叫精细陶瓷，结构均匀精细、吸水率为0）通过温度很高的液相烧结，也不能做到像金属材料那样由一个个金属原子整齐排列而成“完美”的材料。所以要提高特种陶瓷材料的韧性可以从细化晶粒、提高结构均匀性、减少缺陷尺寸等方面入手，其增韧机制有相变增韧、纤维补强增韧、颗粒弥散增韧。

        相变增韧是利用相变产生的体积效应，在陶瓷材料内部产生分布均匀的微裂纹，在外力作用下，这些微裂纹起到吸收和分散应力的作用，从而避免产生应力集中现象。当然，微裂纹应控制在纳米尺寸，这样裂纹才不会扩展。ZTA（ZrO2 toughening Al2O3）利用相变增韧的典型应用，ZrO2的单斜相和四方相之间的可逆相变可以产生3~5%的体积变化，断裂韧性从氧化铝的4MPa·m1/ 2提高到ZTA的8.5 MPa·m1/ 2。

        晶须或纤维可以增强颗粒之间的作用，使晶粒之间的联系更加紧密，提高陶瓷材料抗拉和抗弯能力，这是纤维补强增韧的原理。晶须或纤维可以作为第二相引入陶瓷中，形成复合相陶瓷。例如，在氧化铝陶瓷加入碳化硅晶须，制成Al2O3/SiC复合相陶瓷，使氧化铝陶瓷的脆性得到明显改善。

        颗粒弥散增韧是在陶瓷或者金属材料中引入其他氧化物或金属颗粒，颗粒弥散分布在基体中，使颗粒处于晶界或晶体内部，形成晶内型结构。材料的断裂方式由沿晶断裂变为穿晶断裂，使陶瓷材料断裂的能量增加，改善特种陶瓷的断裂脆性，提高其韧性。金属陶瓷以金属材料为基体、陶瓷颗粒为增强相，变成韧性金属、高强度陶瓷的综合体，改善特种陶瓷的脆性，韧性极大提高。澳门原料大全44666c生产的碳化钛基金属陶瓷是以碳化钛（TiC）为硬质相，高锰钢及其他金属粉末为粘结相，采用粉末冶金技术制备而成，不仅强度高、硬度大，也具有高的韧性。
 

 

        上面从微观角度解释特种陶瓷增韧的机理和方法，在宏观上通过与橡胶、金属的结合，也可以提高其韧性及使用寿命。

        澳门原料大全44666c公司生产的陶瓷橡胶二合一衬板是采用热硫化工艺，将增韧耐磨陶瓷和橡胶硫化而成，再用高强度有机粘合剂将衬板粘接在设备的内壳钢板上，形成坚固且有缓冲力的防磨层。

 

 

        澳门原料大全44666c公司生产的耐磨陶瓷颗粒增强金属基耐磨复合材料是采用铸造工艺，将高硬度的耐磨陶瓷颗粒与金属材料复合，把陶瓷颗粒的高硬度、高耐磨性同金属基体材料的韧性相结合，在耐磨件的工作表面形成一定厚度的陶瓷金属复合层。这种局部复合的方式既能提高耐磨件的耐磨性，又能保证其整体韧性。
 

 

       耐磨特种陶瓷不仅要具备高的硬度和强度，同时应具有一定的韧性。强度和韧性为耐磨特种陶瓷提供必要的支撑，陶瓷特瓷产品扩大和改善了耐磨瓷的应用，质量得到保证，提高使用寿命，收获良好的口碑，在行业内获得广泛的认可。