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在金属材料的力学加工中,切削加工是最普遍的精细加工方法,刀具材料的力学性能对其加工技术参数有着关键性的影响。在当代切削加工中,陶瓷刀具材料由于具备抗热性、抗磨性和抗酸碱稳定性,经常被应用在各种条件苛刻的切削加工领域。ZrO2陶瓷刀具具有硬度大、抗弯强度高、断裂韧性大、抗磨损、抗酸碱腐蚀、抗氧化、抗静电、优良的高温性能、刀体色泽艳丽等特点,是当今世界最合适的多功能刀具之一。当前主要的ZrO2刀具产品为:陶瓷切削刀、餐用刀、剪刀、军用刀、医用刀。本文以PSZ(Partially Stabilized Zirconia/PSZ)陶瓷作为主要研究对象,既要让目标材料满足陶瓷刀具应用环境下的各种要求,又让陶瓷刀具具备一定的颜色,既实用又美观的陶瓷刀具是本研究的宗旨。本文先研究了PSZ陶瓷的稳定剂的种类和加入量,发现3mol%的Y2O3最适合本实验的条件,并且发现3YPSZ的最佳烧结温度为1550℃,11CePSZ的最佳烧结温度为1600℃。发现直接干压成型工艺制备的陶瓷,性能不如干压成型后冷等静压处理这种成型工艺的制品。并且3YPSZ的最佳抗弯强度、维氏硬度、致密度分别为327.8MPa、10.8GPa、98.4%。本文接着用物理混料法和染色液浸泡法研究了黑色3YPSZ-Co3O4陶瓷,发现染色液浸泡法让材料产生更多的宏观和微观上的缺陷,性能不如物理混料法。并且采用物理混料法,在Co3O4的引入量为0.5wt%,在1550℃下烧结2h时,3YPSZ-Co3O4陶瓷的最佳抗弯强度、维氏硬度、致密度分别为355.3MPa、11.2GPa、98.6%。由于单纯通过引入添加剂Co3O4对3YPSZ陶瓷的性能提高不明显,本文就研究了3YPSZ-A12O3复相陶瓷,通过加入弹性模量大而且热膨胀系数相对较小的A12O3弥散相,来尝试对3YPSZ陶瓷材料增韧补强。发现在A12O3的引入量为25wt%,在1600℃下烧结2h时,3YPSZ-A12O3陶瓷的最佳抗弯强度、维氏硬度、断裂韧性、致密度分别为582.4MPa、15.4GPa、6.6MPa.m1/2、98.7%。本文接着用物理混料法和非均相沉淀法制备了蓝色3YPSZ/A12O3-Co3O4陶瓷,发现采用非均相沉淀法让粉末颗粒更加细小,但是形成更多的团聚,煅烧后形成结块,降低了材料的致密度和组织均匀性,性能不如物理混料法。并且采用物理混料法,当Co3O4的引入量为0.25wt%,在1550℃下烧结2h时,3YPSZ/A12O3-Co3O4陶瓷的最佳抗弯强度、维氏硬度、断裂韧性、致密度分别为623.5MPa、16.9GPa、7.2MPa.m1/2、99.1%。本文分别对上述实验结果从宏观性能和微观表征(XRD、SEM)两个方面进行了分析。最后对整个实验作出了总结和展望。