氧化鋯陶瓷被譽(yù)為陶瓷鋼,是一種潛在的醫(yī)療刀具材料。其中,3 mol.%氧化釔穩(wěn)定的四方相多晶氧化鋯（3Y-TZP）由于其理想的強(qiáng)度和韌性的配合,得到了廣泛地研究和應(yīng)用。較目前常用的不銹鋼材料而言,將氧化鋯陶瓷應(yīng)用于醫(yī)療鉆頭具備以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì):一、生物相容性良好;二、耐腐蝕性好,適用于復(fù)雜的手術(shù)環(huán)境;三、光潔度高,不易產(chǎn)生生物污染;四、硬度高,骨孔成型性好;五、熱導(dǎo)率低,避免局部高溫?fù)p傷骨組織;六、耐磨性好,鉆頭使用壽命長(zhǎng)。然而,由于陶瓷材料的本征脆性致使所制鉆頭在高速鉆削過(guò)程中仍然存在崩刃傾向,進(jìn)一步提高氧化鋯陶瓷的斷裂韌性成為研究重點(diǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題,以3Y-TZP為研究對(duì)象,利用傳統(tǒng)共沉淀法和新型涂覆法制備了氧化釔穩(wěn)定氧化鋯粉體。在此基礎(chǔ)上,引入Fe₃Al金屬間化合物作為增韌相,研究不同粉體制備方法及復(fù)合化對(duì)氧化鋯陶瓷斷裂韌性的影響。開(kāi)發(fā)了一種利用新型真空熱壓燒結(jié)系統(tǒng)（HPS）進(jìn)行氧化鋯陶瓷成型制備的方法。研究了燒結(jié)工藝參數(shù)、顯微組織和力學(xué)性能之間的關(guān)系,探索并制定了最優(yōu)的燒結(jié)工藝參數(shù)。采用掃描電鏡（SEM）和能譜分別對(duì)共沉淀氧化鋯和涂覆氧化鋯進(jìn)行分析。結(jié)果表明,... 

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氧化鋯三種晶型及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系

但設(shè)備昂貴，燒結(jié)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，燒結(jié)（SPS）年由發(fā)達(dá)國(guó)家所開(kāi)創(chuàng)的一項(xiàng)全新燒結(jié)技術(shù)，其原理的脈沖直流電流，使粉末放電、活化加熱、加壓人員尚未對(duì) SPS 的燒結(jié)機(jī)理達(dá)成共識(shí)[34, 35]。一般：在電場(chǎng)的誘導(dǎo)下，粉末顆粒產(chǎn)生不同極性，發(fā)生，放電伴隨的沖擊波有助于粉末表面的凈化和活化焦耳熱，對(duì)粉末進(jìn)行加熱，促進(jìn)顆粒間的擴(kuò)散遷移脈沖電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生大量熱量，在放電瞬間局部溫觸區(qū)域形成燒結(jié)頸，且熱量會(huì)迅速向周?chē)鷧^(qū)域傳導(dǎo)燒結(jié)更快，達(dá)到致密化所需的燒結(jié)溫度更低。SP保（純凈）。但其技術(shù)的穩(wěn)定性（特別是溫控系統(tǒng)無(wú)法制備大型制品。

置于數(shù)萬(wàn)安培的超大電流和低電壓的上下電極之間，粉末自身的電阻和電抗引起快熱，發(fā)熱速率達(dá)到 1~5°C/S，在適當(dāng)壓力作用下，粉末進(jìn)入熱塑性狀態(tài)速度快，快密化[36]。主要流程是通電→加壓→真空→供水→特種電源供電→數(shù)字化模塊控制→→成型→冷卻→取件。該設(shè)備主要由八大系統(tǒng)組成：1、主供電系統(tǒng)，提供設(shè)備的大功率電源（大電流、低電壓）；2、伺服液壓系統(tǒng)，提供制造產(chǎn)品的成型壓力；3、高真空系統(tǒng)，保證制造產(chǎn)品的合理氣氛；4、數(shù)字化控制系統(tǒng)，精確控制產(chǎn)品制造的過(guò)程和工藝；5、溫控系統(tǒng)，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)產(chǎn)品燒結(jié)溫度；6、冷卻與凈化水系統(tǒng)，對(duì)電極等進(jìn)行有效冷卻；7、模具系統(tǒng)，制造產(chǎn)品的母體，是產(chǎn)品形狀和質(zhì)量的保證；8、工藝系統(tǒng)，產(chǎn)品制造的技術(shù)參數(shù)，不同產(chǎn)品對(duì)應(yīng)不同的工藝。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氧化鋯陶瓷應(yīng)力誘導(dǎo)相變?cè)鲰g機(jī)理研究[J]. 李翔,張秀香,戴姣燕,徐金富,張修慶.  粉末冶金技術(shù). 2015(06)
[2]二氧化鋯復(fù)合材料的性能與二氧化鋯晶型的關(guān)系[J]. 黃妹琳,白凌云,向軍淮,胡曉芬,胡勝華.  文理導(dǎo)航(下旬). 2014(09)
[3]牙科氧化鋯納米復(fù)合陶瓷的制備[J]. 宋文植,尹萬(wàn)忠,劉曉秋,孫宏晨,王偉.  口腔醫(yī)學(xué)研究. 2009(02)
[4]添加劑對(duì)高純氧化鋯制品燒結(jié)性能的影響[J]. 譚清華,吳愛(ài)軍,張亞棟,王晗,胡飄.  耐火材料. 2009(01)
[5]各種添加劑對(duì)ZrO2性能的影響[J]. 陳黎亮,賈成廠.  粉末冶金技術(shù). 2008(02)
[6]熱壓燒結(jié)Fe3Al金屬間化合物的微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能[J]. 李靜,尹衍升,劉英才,林曉娟,岳雪濤.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2007(04)
[7]熱電材料熱壓燒結(jié)技術(shù)研究[J]. 李瑜煜,張仁元.  材料導(dǎo)報(bào). 2007(07)
[8]放電等離子燒結(jié)技術(shù)[J]. 白玲,葛昌純,沈衛(wèi)平.  粉末冶金技術(shù). 2007(03)
[9]納米粉體的化學(xué)沉淀法及溶膠凝膠法制備研究進(jìn)展[J]. 王小丹.  廣州化工. 2004(04)
[10]粉末冶金燒結(jié)技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 林蕓.  貴陽(yáng)金筑大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(04)

博士論文
[1]鐵鋁金屬間化合物—四方氧化鋯陶瓷基復(fù)合材料的研究[D]. 李嘉.山東大學(xué) 2003

碩士論文
[1]石墨烯增強(qiáng)ODS銅基復(fù)合材料的制備工藝、組織與性能研究[D]. 楊長(zhǎng)毅.華南理工大學(xué) 2018
[2]SPS燒結(jié)氧化鋯陶瓷的制備及其強(qiáng)韌化機(jī)理研究[D]. 李翔.華東理工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3473925