成型压力与成型剂对Al2O3-ZrO2陶瓷性能的影响分析

"成型因素对Al2O3-ZrO2陶瓷材料性能的影响 (2010年) - 武汉理工大学学报" 这篇2010年的论文详细研究了成型工艺参数如何影响Al2O3-ZrO2陶瓷基复合材料的性能。Al2O3-ZrO2陶瓷因其优异的高温性能、耐磨损性和化学稳定性，广泛应用于航空航天、机械制造和电子工业等领域。研究选取了三种不同的成型剂——煤油、水玻璃和NA，以及不同的成型压力，采用干压法制备陶瓷样品，并在还原气氛下进行常温烧结。 成型因素主要包括成型剂的选择和成型压力的大小，它们直接影响到陶瓷材料的致密度、微观结构和最终的力学性能。研究结果显示，当成型压力达到360MPa时，Al2O3-ZrO2陶瓷显示出最佳的力学性能。这可能是因为在较高的压力下，颗粒间能够更好地紧密排列，减少孔隙率，从而提高材料的整体强度和韧性。 成型剂的选择对材料性能也有显著影响。NA作为成型剂表现最优，煤油次之，水玻璃最差。NA可能由于其更好的粘结能力和较低的挥发性，使得粉体颗粒间形成更稳定的结合，减少了成型过程中粉末的分离和聚集，从而有利于得到均匀的微观结构和更优良的力学性能。而煤油和水玻璃则可能因为其粘度和化学性质的不同，导致在成型过程中对粉体的润湿性和分散性存在差异，进而影响了陶瓷的最终性能。 此外，通过对试样的力学性能测试、热重差热分析(TG-DTA)和扫描电子显微镜(SEM)观察，研究者深入分析了成型因素对材料微观结构和热稳定性的具体影响。这些分析方法提供了关于材料内部结构、相变和温度响应的详细信息，有助于理解成型条件与材料性能之间的关系。 该研究强调了成型工艺参数在优化Al2O3-ZrO2陶瓷性能中的关键作用，并为陶瓷材料的设计和制备提供了重要的理论指导。优化这些参数可以帮助制备出具有更高性能指标的陶瓷产品，满足不同应用场景的需求。同时，对于其他类型的陶瓷材料，这一研究也提供了一种评估和改进成型工艺的通用框架。