氧化釔添加量對(duì)氧化鋯纖維的影響

　　隨著氧化釔摩爾分?jǐn)?shù)的增加，氧化鋯纖維的抗彎曲強(qiáng)度迅速增大，在氧化釔含量為3%處獲得較大強(qiáng)度值，再增加氧化釔含量，強(qiáng)度值不再增加，轉(zhuǎn)而逐步減小。由于氧化鋯纖維中不加穩(wěn)定劑，在1120℃左右將發(fā)生四方相與單斜相的可逆相變。添加一定數(shù)量的氧化釔穩(wěn)定劑，由于Y³⁺與Zr⁴⁺半徑相近，Y³⁺在高溫下進(jìn)入ZrO₂晶格取代Zr⁴⁺，形成置換式固溶體，這將大大降低氧化鋯中t-m相變的溫度，使四方相在較低的溫度，甚至室溫得以保留，這可以提高氧化鋯纖維的韌性及強(qiáng)度。同時(shí)氧化鋯在燒結(jié)過程中，溫度逐漸升高，致使氧化鋯纖維收到外界熱應(yīng)力，基體產(chǎn)生微裂紋，而在裂紋尖端附近產(chǎn)生張應(yīng)力，松弛了四方相氧化鋯所受的壓應(yīng)力，微裂紋表面的一層四方相轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡毕?，由于相變而產(chǎn)生3%~5%體積膨脹和剪切應(yīng)變均導(dǎo)致壓應(yīng)力，這不僅抵消了外力所造成的張應(yīng)力，而且阻止了進(jìn)一步相變。這樣只有施加更大的外力才能使相變繼續(xù)進(jìn)行，裂紋繼續(xù)延伸，形成新的自由表面，直至斷裂，這也提高了氧化鋯纖維的斷裂韌性和強(qiáng)度。

　　當(dāng)氧化釔摩爾分?jǐn)?shù)為1%時(shí)氧化鋯纖維中絕大部分是單斜相，四方相只占很少的一部分；當(dāng)氧化釔摩爾分?jǐn)?shù)為3%時(shí)氧化鋯纖維中已產(chǎn)生較多的四方相；當(dāng)氧化釔摩爾分?jǐn)?shù)為8%是氧化鋯纖維的晶相組成同時(shí)包括四方相、單斜相、立方相三種，四方相較多，單斜相較少，立方相有一部分。四方相的存在可在一定程度上提高氧化鋯纖維的強(qiáng)度，而單斜相的存在會(huì)降低材料的強(qiáng)度。所以，當(dāng)釔摩爾分?jǐn)?shù)大于3%后，四方相減少，造成強(qiáng)度下降，氧化釔含量影響四方氧化鋯的含量及穩(wěn)定性，當(dāng)氧化釔的含量較多時(shí)生成一部分立方相氧化鋯，四方相氧化鋯的含量降低，強(qiáng)度也有降低。

　　隨著氧化摩爾分?jǐn)?shù)的增加，氧化鋯纖維的硬度增大，在3%處制品的硬度達(dá)到優(yōu)值，之后隨著氧化釔含量增加，氧化鋯纖維的硬度逐漸降低。氧化釔摩爾分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，氧化鋯纖維中的四方相含量較多，這對(duì)提高制品的硬度也有著有益的作用。

　　氧化釔含量為3%時(shí)釔穩(wěn)定氧化鋯的顆粒尺寸更小，并且氧化鋯具有較高的致密度，當(dāng)釔的摩爾分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，氧化鋯的微觀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了一定量的細(xì)長(zhǎng)晶體，字細(xì)小的氧化鋯顆粒與塊體之間長(zhǎng)晶體起凝固、橋連作用，這使得氧化鋯纖維結(jié)合更為緊密，獲得了較高的結(jié)合力。

　　氧化鋯纖維中的四方相存在馬氏體相變，相變?cè)鲰g提高了氧化鋯的斷裂韌性和抗彎曲強(qiáng)度。但抗彎曲強(qiáng)度更多受相對(duì)密度的影響，當(dāng)釔含量為3%時(shí)，氧化鋯纖維獲得了更大的相對(duì)密度，同時(shí)也獲得了更高抗彎曲強(qiáng)度。

火龍氧化鋯纖維異型件

　　公司簡(jiǎn)介

　　濟(jì)南火龍熱陶瓷有限責(zé)任公司研制的火龍氧化鋯纖維，氧化釔含量可達(dá)到10%Wt，有氧化鋯纖維棉、氧化鋯纖維板、氧化鋯纖維異型件3種產(chǎn)品對(duì)外銷售，氧化鋯纖維紙剛研制成功，尚未進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)階段。

　　火龍氧化鋯纖維制品具有耐溫度高2200℃，導(dǎo)熱率低，純度高、高溫穩(wěn)定性好、不與酸堿反應(yīng)等優(yōu)異特點(diǎn)。高溫設(shè)備爐襯更換為火龍氧化鋯纖維制品后可以減薄高溫設(shè)備保溫厚度，提高高溫設(shè)備爐襯使用壽命。

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