功能陶瓷 结构件陶瓷增韧用纳米氧化锆

18620162680，微：gzjr88

添加钇稳定纳米氧化锆能提高陶瓷的致密度和韧性，提高陶瓷的硬度和耐磨性，使陶瓷耐摔打不破裂，防止开裂，同时降低陶瓷的烧结温度。

添加10%左右的纳米氧化锆VK-R30Y3到陶瓷里面可以降低陶瓷烧结温度50-100摄氏度左右。

纳米氧化锆（VK-R30Y3）ZrO2增韧：

第一种是“细化理论”，认为纳米级氧化锆（VK-R30Y3,30nm,99.9%）的引入能抑制基体晶粒的异常长大，使基体结构均匀细化，从而提高纳米陶瓷复合材料强度韧性。

第二种的“穿晶理论”，认为纳米复合材料中，基体颗粒以纳米颗粒为核发生致密化而将纳米颗粒包裹在基体晶粒内部形成“晶内型”结构。这样便能减弱主晶界的作用，诱发川晶断裂，使材料断裂时产生川晶断裂而不是沿晶断裂，从而提高纳米陶瓷复合材料强度和韧性。

第三种是“针孔”理论，认为存在于基体晶界的纳米颗粒产生针孔效应，从而限制了晶界滑移和空穴，蠕变的发生。晶界的增强导致纳米复相陶瓷韧性的提高。

   纳米复相陶瓷的力学性能与微观结构观察研究表明：纳米复相陶瓷具有两个显著特点。

1）  纳米复相陶瓷力学性能显著提高，提高的程度有时达数倍。

2）  纳米复相陶瓷具有多重界面的内部结构。首先，微米级的基体颗粒0.5-5um形成主晶界，

其次，弥散的颗粒往往不在主晶界，而是处在基体颗粒的内部，形成晶内型复合结构，在纳米颗粒与主晶界颗粒间形成次级晶界。晶内结构和次级晶界是陶瓷基复合材料出现的新的结构形式。这种结构存在对材料的力学性能有重要影响。

在纳米复相陶瓷中，微米或亚微米基体晶粒与纳米增强相颗粒共存，纳米颗粒分布在材料基体晶粒内部，增强了晶界强度，大幅度提高材料的力学性能和可靠性，使易碎的陶瓷可以变成富有韧性的特殊材料，因此纳米复相陶瓷成为最接近实用化的纳米陶瓷。

增韧陶瓷种类：氧化锆陶瓷，氧化铝陶瓷，其它陶瓷。

添加量：纳米氧化锆含量在10-15%时，氧化铝陶瓷材料的综合力学性能佳,抗弯强度766.74MPa, 断裂韧度6.13PMa.m1/2, 维氏硬度19.31GPa, 远远超过了单相的氧化铝材料。说明纳米氧化锆的加入使材料力学性能大幅提高。

纳米氧化锆做为陶瓷烧结助剂可以降低陶瓷烧结温度100-150度。

3mol钇稳定纳米氧化锆技术指标：

包装：20公斤/桶