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本文系统的研究了以廉价无机盐为原料,采用液相沉淀法制备3Y-ZrO2/Al2O3纳米复合粉体的工艺条件,研究了复合粉体的成型和烧结性。以自制的粉体为原料,制备了ZTA(ZrO2 Toughening Al2O3)复相陶瓷材料,并对其组织结构和力学性能进行了研究,对强韧化机理进行了探讨。
以NH4HCO3为沉淀剂,生成的沉淀物前驱体为碱式碳酸盐,分散性好,避免了羟基缩合导致的硬团聚,利用XRD、SEM、TEM、LDS等先进测试手段对所制备的粉体进行表征,发现母盐溶液的滴定速度是制备超微粉体的关键。另外通过添加5wt﹪α-Al2O3籽晶改性等手段,可以降低Al2O3的结晶温度。结果表明加分散剂、控制滴定速度小于2mL/min,合成的前驱体在1000℃煅烧制备了分散性良好、两相分布均匀的ZrO2/Al2O3纳米复合粉体,其中Al2O3直接由非晶转变为α-Al2O3,ZrO2一直以四方相存在,复合粉体颗粒大小约10nm,粒度分布均匀,具有较好的烧结活性,在1550℃无压烧结后烧结体致密度可达98.5﹪,烧结体具有均匀细致的微观结构,ZrO2均匀分布在基体Al2O3晶间和晶内。通过对力学性能的测试发现,1550℃所得陶的性能最好,升高烧结温度,晶粒长大,力学性能下降。