氧化鋯（ZrO₂）陶瓷是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新型陶瓷,不僅硬度高、耐磨損、穩(wěn)定性極佳,同時具有抗化學(xué)腐蝕的能力。人們?yōu)榱烁玫氖褂眠@種陶瓷,開始嘗試在氧化鋯中添加不同的添加劑,其中加入3mol%氧化釔（Y₂O₃）氧化劑得到的氧化釔穩(wěn)定的四方多晶氧化鋯（3Y-TZP）是其中的研究重點之一,這類材料室溫高溫下具有良好的力學(xué)性能。前人就氧化鋯陶瓷材料性能研究大都集中在晶格結(jié)構(gòu)與成分分析,由于微納米壓痕測試方法具有測試精度高、測試方法簡便易行且無須特殊制備試樣等優(yōu)點,可見利用微納米壓痕測試方法,研究揭示氧化鋯陶瓷材料微觀力學(xué)行為具有重要意義。首先,本文對利用納米壓痕技術(shù)測量陶瓷材料力學(xué)性能的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進行了分析,并對其他力學(xué)測試方法作了簡要介紹,進而明確了采用納米壓痕測試技術(shù)研究開展3Y-TZP的微觀力學(xué)性能分析。在此基礎(chǔ)上,本文探尋不同含量Y₂O₃添加劑對氧化鋯陶瓷增韌機制的詳細路線,使用壓痕法研究ZrO₂陶瓷的斷裂韌性。采用多功能維氏硬度計Zwick ZHU... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

多層SiC/TaC陶瓷復(fù)合界面納米壓痕測試點及壓痕硬度和楊氏模量值

（a）測試點 （b）壓痕硬度和楊氏模量值圖 1.2 多層 SiC/TaC 陶瓷復(fù)合界面納米壓痕測試點及壓痕硬度和楊氏模量值Milhans 等人于 2011 年[5]研究了固體氧化物燃料電池玻璃陶瓷密封材料 G18 在高溫的力學(xué)性能，對 G18 樣品進行 4 小時或 100 小時的時效處理，得到結(jié)晶度不同的樣品。過納米壓痕測量了降低的模量、硬度和隨時間變化的行為。納米壓痕在室溫 550、650 750℃下進行，結(jié)果表明，隨著溫度的升高，降低的模量減小，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上的模明顯降低。對于 4 小時老化的樣品，硬度通常隨溫度升高而降低駐留試驗表明，蠕變隨度的升高而增大，隨老化時間的延長而減小。北京航空制造工程研究所利尚可[6]，趙志勇等人于 2014 年用利納米壓痕測試技術(shù)，如圖 1.3 所示，采用恒定加載速率法，發(fā)現(xiàn)了燒結(jié)溫度分別為 1600℃、1650℃、1700℃超細晶陶瓷在載荷保持階段均發(fā)生了明顯的蠕變變形，而且在相同的載荷下的蠕變位移隨著燒結(jié)溫度的升高而增大。

、西安交通大學(xué)的蔣莊德團隊、中科院力學(xué)研究所的張?zhí)┤A團隊、以及吉林大學(xué)團隊。值得一提的是，目前國外壓痕儀已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化，美國的 MTS[8]、，英國的 MM的 CSM[10],Hysitron[11]等公司占領(lǐng)了壓痕儀市場的大部分份額，國外的商業(yè)化壓所示。（a）MTS 公司 Nano indenter G200[8]（b）MML 公司 NanoTest 系統(tǒng)[9]

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[4]壓電步進二維精密驅(qū)動器理論及實驗研究[D]. 劉國嵩.吉林大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于單邊V型切口梁法（SEVNB）氧化鋯陶瓷斷裂韌性及相變增韌的研究[D]. 劉昊.華南理工大學(xué) 2017
[2]材料樣品表面粗糙度對納米壓痕測試結(jié)果的影響研究[D]. 沈林.吉林大學(xué) 2012



本文編號：3415332