一、纳米粉掺杂的Y_2O_3-ZrO_2陶瓷的制备（论文文献综述）
刘志立[1]（2021）在《氧化钇纳米粉体的可控制备与表征》文中指出氧化钇（Y2O3）作为一种稀土元素氧化物,具备特有的4f电子构型。近年来,纳米科学被越来越多的研究者所关注。稀土元素钇的原子磁矩大以及自旋-轨道耦合较强,使得氧化钇纳米粉体在磁、电、光等方面具备独特的性能。因而Y2O3纳米粉体在冶金机械、石油化工、电学、光学、磁学、高致密度结构陶瓷、燃料电池、催化、原子能工业等方面具有广阔的应用前景。本文首先通过沉淀法、溶剂热法制备了Y2O3前驱体,然后经过煅烧成功制备了Y2O3纳米粉体。主要研究结果如下:（1）用硝酸钇为钇源,通过草酸沉淀法和煅烧制备了球状Y2O3纳米粉体。研究了硝酸钇和草酸的浓度、分散剂对产物成分、形貌和尺寸的影响。研究了沉淀过程中表面活性剂扩散机制对前驱体形貌和尺寸的影响,在前驱体晶粒成核后对粉体团聚的抑制作用机理,以及前驱体在煅烧过程中对晶粒生长的抑制作用。把0.2 mol/L的硝酸钇溶液滴加到添加5 g/L的PEG-4000的0.6 mol/L的草酸溶液中,得到的沉淀经煅烧制备了50-200 nm的球状Y2O3纳米粉体。（2）用氯化钇为钇源,通过溶剂热法和煅烧制备了棒状Y2O3纳米粉体。系统研究了前驱体溶液中钇离子的浓度、溶液的p H值以及溶剂中乙醇的体积分数、溶剂热温度对产物成分、形貌和尺寸的影响。前驱体溶液中钇离子浓度为0.1mol/L,用氨水调节p H=9,溶剂中乙醇体积分数为60%-80%,在240℃水热反应12 h。得到的水热产物在800℃煅烧3 h制备了直径为30-50 nm、长度约2?m的棒状Y2O3纳米粉体。（3）用氯化钇为钇源,通过尿素水解法和煅烧制备了单分散球状Y2O3纳米粉体。研究了水解反应中钇离子、尿素的浓度和水解温度对前驱体以及最终产物的成分、粒径以及形貌的影响。前驱体溶液中钇离子浓度为0.03 mol/L,尿素浓度为0.5 mol/L,水解温度为85℃,水解反应时间为2 h得到水解产物。得到的水解产物在800℃煅烧2 h制备了直径约为50 nm、单分散球状Y2O3纳米粉体。（4）分别采用以上三种方法制备了铕掺杂的氧化钇纳米粉体,即氧化钇铕（Y2O3:Eu（Eu:5%））纳米粉体,并研究了它们的光致发光性能。使用248 nm的紫外光激发Y2O3:Eu纳米粉体,在613 nm处出现非常明显的发射光谱,展现出很强的红光发射。
李瑛娟,滕瑜,杨志鸿,宋群玲[2]（2021）在《ZrO2陶瓷相变稳定化的研究进展》文中提出氧化锆（ZrO2）陶瓷材料具有质地轻、耐腐蚀、耐高温、力学性能优异等特点,应用非常广泛,一直受到许多研究者的广泛关注。综述了近年来国内外ZrO2陶瓷相变及稳定化研究现状,总结了添加稳定剂对ZrO2陶瓷性能的影响,探讨了ZrO2陶瓷的制备方法及工艺、掺杂改性、相变增韧等方面的研究现状,并展望了ZrO2陶瓷相变稳定化的未来研究方向。
潘晨[3]（2020）在《三辊混合法制备的Al2O3-ZrO2复相陶瓷的力学性能，相组成和微观结构》文中研究表明Al2O3-ZrO2陶瓷原料的均匀分散是其制备的关键工艺环节。三辊混合适合于超细陶瓷粉体高粘度浆料的分散,有利于降低分散介质用量,减少干燥时间。本文使用三辊混合法对Al2O3和3Y-Zr O2粉体进行混合分散,经模压和烧结后制备了Al2O3-ZrO2复合陶瓷材料。使用XRD、SEM、EDS、高低温双立柱试验机等测量了复相陶瓷材料相组成、显微结构以及力学性能的变化,并在此基础上探究了随着3Y-Zr O2体积分数变化,粗细两种氧化铝以及添加剂对Al2O3-ZrO2复相陶瓷材料力学性能和显微结构的影响。研究结果表明:Al2O3-ZrO2复相陶瓷中Al2O3和Zr O2两相分布状态对Zr O2相变和陶瓷力学性能有密切影响。对采用3μm的粗Al2O3的样品来说,当3Y-Zr O2弥散在Al2O3基体中时,Zr O2晶粒中存在拉应力、产生m相以及致密度较低,使得Al2O3-ZrO2陶瓷的弯曲强度相对于单纯氧化铝陶瓷来说并未增加。当3Y-Zr O2含量增加成为连续相时,Zr O2晶粒中出现压应力以及m-Zr O2含量降低,使得在1500-1600℃烧结的复合陶瓷弯曲强度明显增加。因此,在3Y-Zr O2中添加适量Al2O3可以提高Zr O2陶瓷的弯曲强度和韧性,实验中弯曲强度最大值相比于单纯Zr O2陶瓷,提高了17%;断裂韧性最大值相比于单纯Zr O2陶瓷提升了52%。对采用0.3μm的细氧化铝粉的样品来说,在复相陶瓷中,没有检测到Zr O2（m）相,并且t相衍射峰发生了明显偏移,相对于粗Al2O3样品来说,这种偏移发生的温度更低,这与氧化铝和氧化锆之间的固溶有关。同时,还发现有氧化铝微聚集区,尺寸在5-10μm之间。随着Al2O3含量提高,由粗细两种氧化铝粉制备的复相陶瓷弯曲强度均下降,然而,细氧化铝粉制备的复相陶瓷弯曲强度下降更加平缓。由于氧化铝与氧化锆两相烧结温度差距较大,因此,研究了不同添加剂对Al2O3-ZrO2复相陶瓷显微结构和性能的影响。在ZTA（含30 vol%Zr O2）材料中添加1 wt%Ba Ti O3时,发现Al2O3和Zr O2晶粒尺寸增大,且裂纹的扩展受到抑制,这与BaTiO3在ZTA基体中发挥桥联和压电效应作用有关。MgO能提高ZTA陶瓷的密度,断裂模式为沿晶-穿晶混合断裂模式,晶间气孔较少,晶粒结合程度高,此时ZTA复相陶瓷拥有最抗裂纹扩展的能力,弯曲强度达到492 MPa。而添加Ca O-Si O2时,可以在更低的烧结温度下提高氧化铝和氧化锆两相的烧结性能,复合陶瓷的断裂出现有明显的穿晶断裂现象,因此,复相陶瓷的弯曲强度也得到提高。对添加微米氧化铝粉来说,与传统球磨混合相比,三辊混料方式能够得到更致密的ATZ陶瓷,而球磨方式能得到较高密度的ZTA陶瓷,这与三辊混料方式下,氧化铝和氧化锆两相相互作用的影响程度变大有关。对亚微米氧化铝来说,在两种混料方式下均存在氧化铝的微聚集体,且大小相似,尺寸在5-10μm,表明两者分散效果差别不大。
景强[4]（2020）在《高性能ZrO2陶瓷制备及机理研究》文中提出氧化锆陶瓷以其独特优异的机械性能、生物相容性、美观性、低热导率和高化学稳定性在生物材料中得到了广泛的应用,然而纯氧化锆陶瓷在烧结与冷却过程由于马氏体相变引起的膨胀容易开裂严重影响氧化锆的应用。3mol%氧化钇稳定四方多晶氧化锆陶瓷（3Y-TZP）由于相变增韧机理的存在使其能保持良好的力学性能因而被广泛应用于制作牙冠和固定修复体,但是研究发现3Y-TZP陶瓷的断裂韧性并不能满足实际应用且同时存在低温老化（LTD）现象,因此如何在保持优良力学性能的同时提高3Y-TZP陶瓷的抗老化性能是当前研究的重点。本文以Y2O3、ZrO2、Al2O3、La2O3、YF3、GeO2为原料,通过高能球磨法（HP）分别制备了HP+x（Al2O3）（x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25wt%）、3Y-TZP-xYF3（x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.4mol%）和3YSZ-xGeO2（x=0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0mol%）三种体系陶瓷材料,同时使用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、拉曼光谱（Raman）、陶瓷弯曲强度试验机、维氏显微硬度计、微控制电子万能试验机等表征并分析了3Y-TZP陶瓷的力学性能及老化性能,最后通过研究相含量的变化来进一步分析氧化锆陶瓷的老化机理。通过高能球磨法制备了3Y-TZP掺杂氧化铝（HP+x wt%（Al2O3））陶瓷,与液相法制备的3Y-TZP掺杂氧化铝（CP+x wt%（Al2O3））陶瓷对比研究了其力学性能和抗老化性能。结果显示HP+x wt%（Al2O3）陶瓷显示出的硬度12.93GPa和断裂韧性9.17MPa m1/2明显高于CP+x wt%（Al2O3）陶瓷,对于HP+x wt%（Al2O3）陶瓷,随着Al2O3掺杂量的增加,HP+0.15wt%（Al2O3）)陶瓷显示出了良好的老化性能和力学性能。对3Y-TZP掺杂不同摩尔分数的YF3,研究了不同YF3掺杂量对该体系陶瓷力学性能和老化性能的影响。结果表明,YF3的掺杂对3Y-TZP陶瓷的老化性能和力学性能有显着影响。当YF3的掺杂量保持在合理双相区时（RBR）,在这个区域由于T-M（四方相到单斜相转变）占主导地位此时晶粒生长缓慢,3Y-TZP-xYF3陶瓷的力学性能和老化性能得到大幅度提高,当YF3的掺杂量超过0.15mol%进入饱和双相区（SBR）由于T-C（四方相到立方相转变）的影响陶瓷的力学性能和老化性能呈下降趋势。通过固相法制备了3YSZ-xGeO2陶瓷,研究了氧化锗的掺杂对3mol%氧化钇稳定氧化锆（3YSZ）陶瓷力学性能和微观结构的影响,研究结果表明氧化锗的掺杂对3YSZ陶瓷的力学性能有着显着的影响,并且当氧化锗的掺杂量在一定范围内时Ge4+的大量偏析强化了晶界,从而抑制了3YSZ陶瓷晶粒的生长使得强度有了大幅度的提升,同时GeO2的掺杂使得应力作用下该体系陶瓷的残余应力变化率有所提高从而提高断裂韧性。最后研究了相含量对钇稳定氧化锆（YSZ）陶瓷水热老化性能的影响。对掺有0-0.15wt%Al2O3和0-0.4mol%La2O3的3mol%氧化钇稳定氧化锆（3YSZ）和2-8 mol%YSZ的11种陶瓷标准试样在134℃水蒸气中进行了0、5、15、30、60、120和200 h不同时间的老化,用XRD测定了老化后四方相向单斜相（T-M）的转变。结果表明氧化锆陶瓷的老化是因为低温环境下四方相中氧化钇的含量消耗而引起的T-M转变,氧化铝和氧化镧的掺杂抑制了四方相中氧化钇的消耗从而提高了YSZ陶瓷的抗老化性能,同时研究发现3Y-0.15Al-0.2La陶瓷显示出了优异的抗老化性能和高的断裂韧性9.03 MPa m1/2。综上所述,通过高能球磨法制备的3Y-TZP通过掺杂Al2O3、La2O3、YF3、GeO2,能够在不同程度上提高氧化锆陶瓷的力学性能和老化性能,同时研究相含量的变化能够更清晰的阐述老化机理,这对3Y-TZP在牙科陶瓷的应用和未来结构陶瓷的发展提供了重要的依据。
谢凌云[5]（2020）在《激光表面熔凝Al2O3–ZrO2（Y2O3）陶瓷共晶层组织结构与形成机制》文中提出Al2O3-ZrO2共晶陶瓷在接近熔点的超高温环境中仍能保持优异的力学性能和和化学稳定性,在航空航天等超高温强氧化环境下具有极高的潜在应用价值。长期以来,科研工作者的研究主要偏重于工艺参数对组织性能的影响,而对其凝固机理研究得相对较少。本文针对快速凝固条件下Al2O3-ZrO2（Y2O3）伪二元共晶陶瓷层的形成机制进行研究,利用激光在高致密复相陶瓷块体表面进行快速重熔,通过对其微观形貌及力学性能的分析表征,研究凝固生长条件及第三组元含量对凝固组织演化的影响,并分析共晶微观组织与力学性能的相关性。利用热压烧结法成功制备致密度98%以上的Al2O3-ZrO2（Y2O3）复相陶瓷基体,利用激光在复相陶瓷基体表面成功获得快速熔凝Al2O3-ZrO2（Y2O3）共晶陶瓷层。固液界面处Al2O3以小平面方式率先形核,凝固组织生长方向在温度梯度与生长速度的共同作用下从共晶层底部至表面会逐渐发生偏转,同时微观组织逐渐细化。共晶层表面为定向排列的柱状晶。共晶层的显微硬度从共晶层底部至表面呈逐渐上升的趋势。温度梯度是控制熔池底部共晶生长的主要因素,而共晶层表面共晶生长主要受生长速度控制,表面柱状晶特征尺寸随扫描速率的增大呈明显下降趋势,不同生长速度下柱状晶内规则共晶间距λre=115～150nm,非规则共晶间距λir=143～239nm。根据JH模型得到不同激光工艺参数下的共晶生长速度为290.6～835.2μm/s,过冷度为2.73～4.62K。快速凝固条件下规则共晶组织与非规则共晶组织的转变是动力学过冷度作用的结果。在不同凝固工艺下,随着生长速度和过冷度的升高固液界面的生长方式由平面生长向胞状生长转变。溶质扩散在快速生长过程中起主要作用。随着Y2O3含量的增加,共晶层中ZrO2逐渐由四方相向立方相过渡。同时Y2O3含量的升高改变了固液界面溶质分布及实际过冷度,共晶层表面柱状晶宽度呈先减小后增大的非单调性变化,随着动力学过冷度的减小柱状晶内共晶组织逐渐转变为规则共晶组织。不同Y2O3含量的Al2O3-ZrO2（Y2O3）共晶层的显微硬度均明显高于同成分复相陶瓷基体。随着Y2O3含量的升高,共晶陶瓷的物相结构和微观组织发生变化,显微硬度呈先增大后减小的非单调性变化。
郁万军[6]（2020）在《雾化急冷Al2O3/ZrO2亚稳态粉末及烧结产物的性能表征》文中进行了进一步梳理Al2O3陶瓷具有高硬度、耐高温、耐腐蚀、优异的绝缘性能、良好的化学稳定性和生物相容性,是目前应用最为广泛的陶瓷材料之一。然而其较低的韧性又极大阻碍在高新技术领域的进一步应用。利用纳米技术将ZrO2添加到Al2O3基体中,可实现相变增韧和纳米颗粒增韧两种增韧方式的叠加,极大提高Al2O3陶瓷材料的力学性能。其中,ZrO2增韧Al2O3（ZTA）纳米复合陶瓷和Al2O3/ZrO2共晶陶瓷两类材料已取得了显着效果,成为增韧Al2O3陶瓷领域的热门材料。然而由于纳米粉末的团聚和烧结过程中晶粒的异常长大,传统方法很难获得细密均匀的ZTA纳米复合陶瓷,削弱了纳米结构的强韧化作用。针对此问题,本文探索燃烧合成水雾化合成Al2O3/ZrO2固溶体粉末的方法,并对Al2O3/ZrO2固溶体粉末烧结产物的性能开展了系统研究,为固溶析出相变制备ZTA纳米复合陶瓷奠定实验和理论基础。通过对燃烧合成水雾化技术路线优化,以获得极高的冷却速度和足够的保温时间,进而合成高质量的过饱和Al2O3/ZrO2固溶体粉末。该粉末具有规则球形和均匀粒度,其平均颗粒尺寸为～5μm。当ZrO2为30 mol%时,Al2O3已基本固溶到ZrO2相中形成固溶体相,实现了Al2O3在ZrO2中的极大固溶。基于液态金属快速凝固理论,利用ANSYS模拟阐述了固溶体形成机理为熔体在极端非平衡凝固过程中发生溶质截留。此外,Al2O3/ZrO2固溶体粉末在烧结过程中原位析出ZrO2和Al2O3,有效避免了晶粒异常长大,形成细密均匀的ZTA纳米复合陶瓷。TEM结果表明该陶瓷呈现晶内/晶间型结构:部分纳米ZrO2颗粒分布在Al2O3晶内;剩余亚微米ZrO2颗粒聚集在晶界处。因此,固溶析出相变实现了在Al2O3基体中弥散析出高密度、细密均匀的ZrO2相。当ZrO2含量为25-37 mol%,该陶瓷展现出较高的力学性能,其维氏硬度、弯曲强度、断裂韧性在17.21±0.25-19.14±0.20GPa、648±21-728±15 MPa、6.59±0.35-6.75±0.19 MPa·m1/2之间。为进一步提高力学性能,选用CeO2为相变稳定剂制备了Al2O3/ZrO2（CeO2）固溶体粉末及CeO2/ZTA纳米复合陶瓷。全面研究了三元固溶体粉末的析出行为,三元纳米复合陶瓷的组织结构、力学性能、强韧化机制、以及烧结方式的影响。研究结果表明通过改变CeO2含量可实现复合陶瓷相结构及微观结构的调控:即t-ZrO2含量随CeO2增加而增加,且有少量CeO2与Al2O3结合形成Ce Al11O18。由于相结构和微观结构的变化,复合陶瓷强韧性随CeO2含量增加均呈现先增加后减小的趋势。当ZrO2含量为25 mol%时,CeO2/ZTA纳米复合陶瓷中CeO2的最佳含量为4mol%,其强度和韧性为832±14 MPa、8.12±0.25 MPa·m1/2;随着ZrO2含量增加至37 mol%,CeO2/ZTA纳米复合陶瓷中CeO2的最佳含量提高到6 mol%,其强度和韧性可达到865±24 MPa、8.40±0.16 MPa·m1/2。相比于热压烧结制备的复合陶瓷,放电等离子烧结制备的复合陶瓷具有较为细密的纳米复合结构,其强度和韧性上升至898±18 MPa和8.75±0.28 MPa·m1/2。本文对该纳米复合陶瓷强韧化机制的系统研究,揭示了其以ZrO2颗粒强韧化、t-m相变强韧化、残余应力强韧化为主的强韧化机制。针对共晶陶瓷大尺寸与细密结构之间的矛盾,开展了燃烧合成气雾化合成Al2O3/ZrO2纳米共晶粉末及其烧结产物性能研究,为制备大尺寸高性能Al2O3/ZrO2共晶陶瓷提供了新思路。基于燃烧合成水雾化快冷路线,将冷却介质变成空气以获得相对较低的冷却速度,进而合成Al2O3/ZrO2、Al2O3/ZrO2（Y2O3）纳米共晶粉末。该粉末具有规则球形和均匀粒度,且内部呈典型棒状共晶结构:超细的棒状ZrO2成无序网络状嵌入Al2O3基体中。ANSYS模拟和BSE结果表明,该共晶结构随颗粒尺寸增加而粗化。但由于较高的冷却速度,所有样品的共晶尺寸均保持在纳米尺度。此外,添加的Y2O3能够有效抑制ZrO2相的c-t相变和t-m相变,可通过改变Y2O3含量构建不同ZrO2相结构的Al2O3/ZrO2（Y2O3）纳米共晶粉末。共晶粉末经烧结致密后形成细密均匀的Al2O3/ZrO2（Y2O3）复合陶瓷,实现了宏观尺寸的可控性。该陶瓷的弯曲强度、断裂韧性、维氏硬度分别可达648±27 MPa、7.39±0.36 MPa·m1/2、19.27±0.55 GPa。
王兴明[7]（2019）在《氧化锆陶瓷的着色及机械性能研究》文中研究说明氧化锆陶瓷是一种新型陶瓷材料,具有优良的机械性能、导电性能、化学稳定性和生物相容性,现已成功应用于口腔义齿修复及电子装饰材料领域。但随着科技社会的进步和5G通信技术的到来,人们对口腔修复体和装饰材料的美观性要求的提高。氧化锆基底瓷为白垩色,颜色过于单一已限制了它的进一步使用和推广。因此,本文以纳米氧化锆粉体（3Y-TZP,3 mol%氧化钇稳定四方相氧化锆）为原料,采用机械混合和浸泡着色的方法制备彩色氧化锆陶瓷,并探究合成Fe-Cr-Mn系黑色色料用于黑色氧化锆陶瓷的制备,研究金属氧化物着色剂和尖晶石型黑色色料对彩色氧化锆陶瓷微观结构、着色性能和机械性能的影响,主要研究成果如下:（1）采用Fe2O3、Pr6O11、Er2O3、CeO2金属氧化物着色3Y-TZP陶瓷,烧结体呈不同色彩变化,表面色泽均匀且正反面色差小,平均晶粒尺寸在200500nm。CeO2着色对3Y-TZP陶瓷烧结体的机械性能影响较大,当CeO2掺杂2.00 wt%时,烧结体的三点抗弯度下降至842±28.59 MPa。当Fe2O3（0.030.05 wt%）和Er2O3（0.100.40 wt%）混合着色时,氧化锆陶瓷色度值a*、b*所示区域可以很好与Vita 3D区域进行匹配。（2）采用Fe3+和Er3+着色剂溶液浸泡的方法对3Y-TZP陶瓷进行着色,陶瓷烧结体表面色泽均匀、呈淡黄色变化,且随着浸泡时间的延长,淡黄色色彩加深。Fe3+使烧结体的a*、b*值均增大;Er3+使烧结体的a*值增大,b*值减小。金属离子浸泡着色会略微降低3Y-TZP陶瓷烧结体的机械性能,烧结体的三点抗弯强度最低为1098.56±38.08 MPa,维氏硬度最低为12.47±0.41 GPa,断裂韧性最低为5.18±0.56 MPa·m1/2。（3）采用化学共沉淀合成的Fe-Cr-Mn系色料,经过1200°C煅烧后的平均晶粒大小约为152.9 nm;该煅烧温度下Fe-Cr-Mn系色料的光谱反射率最低,说明在可见光范围内对黑色的吸收强度最大,色料具有良好的黑色呈色效果。（4）掺杂Fe-Cr-Mn系黑色色料制备的黑色氧化锆陶瓷呈黝黑的亮黑色、色泽均匀。显微测试结果表明制备的黑色氧化锆陶瓷表面会出现少量气孔,且随着掺杂量的增加而增多。当Fe-Cr-Mn系色料的掺杂量为3.00 wt%时,黑色氧化锆陶瓷具有较好的机械性能,其三点抗弯强度为624.39±31.36 MPa,维氏硬度为10.60±0.19 GPa,断裂韧性为7.02±0.43 MPa·m1/2。
付连生[8]（2019）在《Al2O3/ZrO2（Y2O3）共晶陶瓷的凝固行为及微观组织特征》文中研究表明氧化铝基共晶自生复合陶瓷具有优异的力学性能、高温组织稳定性、抗氧化和抗腐蚀性能,被认为是能够在1600 K以上氧化气氛中长期稳定服役的理想高温结构材料。目前,关于共晶陶瓷的研究主要集中在制备技术开发方面（如,微拉法、边界外延生长法、激光加热浮流区法等）,并偏重于工艺参数、组织结构及力学性能的研究,然而关于凝固机理及微观结构调控方面的研究较少。本文以A1203/Zr02（Y203）共晶陶瓷为研究对象,着重研究其在凝固过程中的晶体生长行为和组织形成机理,主要研究内容如下:采用低温度梯度的高温熔凝法制备较大尺寸（Φ20 mm）的共晶陶瓷块体,凝固后的陶瓷块体具有三种显微组织区域:外层细晶共晶区、柱状共晶区及内部等轴共晶区。研究了不同区域的共晶生长行为和微观组织演变,重点考察了第三组元Y203的添加（浓度范围为0～9.2 mol%）对Al2O3/ZrO2共晶陶瓷凝固生长行为的影响。主要结论如下:Y2O3浓度控制着A1203/ZrO2共晶陶瓷的凝固行为和组织形态。熔凝态组织均由群集的晶团结构组成,随着Y2O3浓度增加,晶团几何外形发生“胞状→凸缘状→锯齿状→海藻状”形态的转变。表明Y2O3添加显着改变共晶生长界面的形态特征,这与Y203溶质在凝固界面前沿液相内富集形成长距离独立的“成分过冷”区域的增大有关。当Y203浓度增加到一定值（～4.5 mol%）时,在晶团过渡区内会有不规则的Al2O3/Y3Al5O12/ZrO2三元共晶组织形成,其体积分数可用Scheil方程进行预测。随着Y2O3浓度增加,晶团结构的尖端曲率半径逐渐减小,晶团过渡区的宽度增大,其内部粗大组织和孔洞等缺陷数量增多。晶团内部白色Zr02相呈规则棒状均匀地嵌入到Al2O3基体相内部,相间距在Y2O3浓度为～1.1 mol%附近时,出现极小值,约为1.1.μum。根据Jackson-Hunt关系（λ2V≈Constants um3/s,v-为生长速度,λ为相间距）可知,Y2O3添加还会对共晶体生长速度产生影响,随着Y2O3浓度增加,生长速度呈现出非单调性变化,在Y2O3浓度为1.1 mol%附近出现极大值。当前低温度梯度凝固过程所提供的熔体过冷度较低（约为μ0.53 K）,此时,当Y203浓度小于1.1 mol%时,枝晶尖端发生锐化（尖端曲率半径减小）效应占据主导,生长速度增大:当Y2O3浓度超过1.1 mol%时,过多的Y2O3溶质原子堆积在凝固界面前沿难以快速扩散出去,致使生长速度降低。Al2O3/ZrO2共晶陶瓷中Y203浓度控制着物相组成分布及内部粗大组织、气孔等缺陷的尺寸和数量,上述因素决定着陶瓷的力学性能。XRD结果表明,Y2O3浓度不同,Al2O3/ZrO2共晶组织的物相组成不同,除了α-Al2O3相外,还包含不同晶型的ZrO2相（m、t及c-ZrO2）,这与Y2O3浓度及其偏析行为有关,当Y2O3浓度增加到一定值（C0≥4.5 mol%）时,组织中甚至出现Y3Al5O12相。Y2O3浓度小于1.11 mol%时,陶瓷硬度较低,这与其内部存在的低硬度m-ZrO2及微裂纹缺陷有关;当Y2O3浓度为1.1 mol%时,陶瓷的硬度值达到最大值,约为18.1 GPa;继续增加Y203的浓度时,陶瓷的硬度值略有降低,这与晶团过渡区内部气孔缺陷及粗大组织增多有关。陶瓷的断裂韧性随着Y2O3浓度的增加逐渐减小,低Y2O3浓度时,陶瓷内部存在大量微裂纹缺陷,可以吸收主裂纹能量,阻止裂纹扩展,故表现出较高的断裂韧性;随着Y2O3浓度增加,微裂纹缺陷数量减少,晶团过渡区内部粗大组织等缺陷数量增多,故而断裂韧性降低。
张巍[9]（2018）在《氧化锆基陶瓷热障涂层的研究进展》文中认为氧化锆基陶瓷热障涂层是航空发动机的关键技术。根据一元氧化物、二元氧化物和多元氧化物掺杂稳定二氧化锆（ZrO2）热障涂层的相关研究报道,系统地总结了氧化锆基陶瓷热障涂层在相稳定性、服役温度、热循环寿命、热导率、热膨胀系数等方面取得的进展;在此基础上,指出了氧化锆基陶瓷热障涂层的未来研究与发展方向。
袁世峰[10]（2017）在《Al2O3/ZrO2/Er3Al5O12复相粉体与共晶陶瓷的制备及性能研究》文中研究说明高温复相氧化物陶瓷Al2O3/ZrO2/Ln2O3（Ln为镧系元素,Y）具有高强度、耐高温、耐氧化和高抗蠕变等优异性能,有望成为新一代高温结构材料。定向凝固法制备的氧化物共晶陶瓷尺寸大多在厘米级以下,布里奇曼法适合制备较大尺寸的共晶陶瓷块体,但材料的微观组织粗大,一般相层间距大于10μm,强度较低。本文采用高温熔凝法制备Al2O3/ZrO2/EAG共晶陶瓷,主要研究保温时间、保温温度、等温凝固及Y元素的引入对共晶陶瓷微观组织及维氏硬度的影响规律,成功制备出了相层间距为微米量级、组织均匀的大尺寸共晶陶瓷块体。采用化学共沉淀法制备Al2O3/ZrO2/EAG共晶成分复相粉体,采用稀氨水作为沉淀剂获得了分散性良好、尺寸为20nm左右的前驱体。对前驱体进行煅烧,随着煅烧温度的升高,粉体粒径不断增大。1300oC煅烧2h后复相粉体的物相为α–Al2O3、c–Er0.2Zr0.8O1.9和c–EAG,颗粒尺寸约为100–200nm。对于掺Y2O3的偏共晶粉体,随着Y元素含量的增加,Y元素逐渐从固溶于EAG和ZrO2相中向YAG相转变。1500oC热压烧结的共晶成分复相陶瓷晶粒分布均匀,晶粒尺寸为1μm左右,维氏硬度为14.69GPa。以烧结复相陶瓷为坯体,采用高温熔凝法制备Al2O3/ZrO2/EAG共晶陶瓷,在1720oC和1770oC分别保温1h,均获得了相层间距约为1μm的共晶陶瓷。共晶陶瓷的宏观形貌为晶团,内部存在少量由先析出的粗大相造成的过共晶组织及二元共晶组,其维氏硬度与烧结体相当。通过观察压痕裂纹拓展,发现共晶陶瓷的增韧方式主要有微裂纹增韧、桥联增韧以及界面偏转裂纹增韧。等温凝固法成功制备了致密的大尺寸共晶陶瓷块体,但内部分布大量的Al2O3先析出相,均匀共晶组织的相层间距为2–3μm。通过改变偏共晶陶瓷中Y2O3的含量,均匀共晶组织微观形貌发生变化,随着Y2O3的含量增加,从TDI结构向层片状结构转化。将Al2O3/ZrO2/EAG共晶陶瓷在1500oC热处理20h,等温凝固法制备的共晶陶瓷的微观组织形貌基本不变,维氏硬度略微增大。其它非等温熔凝工艺制备的共晶陶瓷在晶团边界出现连续的裂纹,部分共晶组织转变为等轴多晶,ZrO2相明显粗化,尺寸达到0.5μm左右,维氏硬度明显下降。
二、纳米粉掺杂的Y_2O_3-ZrO_2陶瓷的制备（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、纳米粉掺杂的Y_2O_3-ZrO_2陶瓷的制备（论文提纲范文）
（1）氧化钇纳米粉体的可控制备与表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 稀土纳米材料 |
| 1.2.1 钇元素和氧化钇物理化学性质 |
| 1.2.2 铕元素和氧化铕物理化学性质 |
| 1.2.3 氧化钇纳米粉体的应用 |
| 1.3 表面活性剂对纳米粉体形貌的影响 |
| 1.4 氧化钇以及氧化钇铕纳米粉体的制备方法 |
| 1.4.1 高温固相合成法 |
| 1.4.2 高能球磨法 |
| 1.4.3 喷雾热解法 |
| 1.4.4 微乳液法 |
| 1.4.5 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.6 溶剂热法 |
| 1.4.7 沉淀法 |
| 1.5 课题的提出以及主要研究问题 |
| 第二章 草酸沉淀法制备球状氧化钇纳米粉体 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 实验流程 |
| 2.3 样品表征 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 前驱体溶液的浓度对粉体形貌和尺寸的影响 |
| 2.4.2 表面活性剂对粉体形貌尺寸的影响 |
| 2.4.3 煅烧温度对粉体成分形貌尺寸的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 溶剂热法制备棒状氧化钇纳米粉体 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 实验流程 |
| 3.3 样品表征 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 钇离子浓度对粉体形貌尺寸的影响 |
| 3.4.2 p H值对粉体形貌尺寸的影响 |
| 3.4.3 溶质中乙醇体积分数对粉体形貌尺寸的影响 |
| 3.4.4 溶剂热温度对粉体形貌尺寸的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 尿素水解均匀沉淀法制备单分散球状氧化钇纳米粉体 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 实验流程 |
| 4.3 样品表征 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 钇离子浓度对粉体形貌尺寸的影响 |
| 4.4.2 尿素浓度对粉体形貌尺寸的影响 |
| 4.4.3 水解温度对粉体形貌尺寸的影响 |
| 4.4.4 水解时间对粉体形貌尺寸的影响 |
| 4.4.5 尿素水解制备空心球状Y_2O_3微纳粉体 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 氧化钇铕纳米粉体的制备及其光致发光性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 实验流程 |
| 5.3 样品表征 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 Y_2O_3:Eu粉体的草酸沉淀法制备及其光致发光性能 |
| 5.4.2 Y_2O_3:Eu粉体的溶剂热法制备及其光致发光性能 |
| 5.4.3 Y_2O_3:Eu粉体的尿素水解法制备及其光致发光性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（2）ZrO2陶瓷相变稳定化的研究进展（论文提纲范文）
| 1 ZrO2陶瓷单一掺杂体系相变稳定化 |
| 1.1 Yb2O3稳定ZrO2陶瓷 |
| 1.2 Y2O3稳定ZrO2陶瓷 |
| 1.3 Al2O3/ZrO2相变增韧陶瓷 |
| 2 ZrO2陶瓷复合掺杂体系相变稳定化 |
| 3 高温热障涂层中ZrO2掺杂稳定剂的研究 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 结 论 |
| 4.2 展 望 |
（3）三辊混合法制备的Al2O3-ZrO2复相陶瓷的力学性能，相组成和微观结构（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 氧化锆陶瓷的基本概况 |
| 1.1.2 氧化锆陶瓷的研究进展 |
| 1.1.3 氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷材料的研究进展 |
| 1.1.4 复合陶瓷增韧机理 |
| 1.1.5 复合陶瓷粉体的制备工艺 |
| 1.1.6 复合陶瓷粉体烧结工艺 |
| 1.2 课题的研究内容和意义 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验仪器及设备 |
| 2.2 实验原料 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验原料形貌 |
| 2.3 试样制备与技术路线 |
| 2.3.1 技术路线 |
| 2.3.2 试样制备 |
| 2.4 复合陶瓷性能测试 |
| 2.4.1 复合材料相对密度测试 |
| 2.4.2 弯曲强度测试 |
| 2.4.3 维氏压痕法硬度测试 |
| 2.4.4 断裂韧性测试 |
| 2.4.5 复合陶瓷微观结构观察 |
| 第三章 微米氧化铝粉对Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的影响 |
| 3.1 Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的力学性能,相组成,显微结构 |
| 3.1.1 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能 |
| 3.1.2 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的相组成 |
| 3.1.3 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
| 3.1.4 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的裂纹扩展 |
| 3.2 1650℃下Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能,相组成和微观结构 |
| 3.2.1 1650℃下Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能,相组成 |
| 3.2.2 1650℃下Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 亚微米氧化铝粉体体积分数对ATZ复相陶瓷的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料制备 |
| 4.3 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能,相组成,显微结构 |
| 4.3.1 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能 |
| 4.3.2 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的相组成 |
| 4.3.3 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 添加剂对Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的影响 |
| 5.1 添加BaTiO_3对Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的影响 |
| 5.1.1 前言 |
| 5.1.2 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能 |
| 5.1.3 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
| 5.1.4 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷中的裂纹扩展 |
| 5.2 添加Mg O对 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的影响 |
| 5.2.1 前言 |
| 5.2.2 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能 |
| 5.2.3 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
| 5.3 添加CaO-SiO_2对Al2O3-ZrO_2复相陶瓷的影响 |
| 5.3.1 前言 |
| 5.3.2 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能 |
| 5.3.3 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 不同混料方式对Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的影响 |
| 6.1 含微米Al2O3情况下复相陶瓷的比较 |
| 6.1.1 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能 |
| 6.1.2 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
| 6.2 含亚微米Al_2O_3情况下复相陶瓷的比较 |
| 6.3 本章总结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 学位论文数据集 |
（4）高性能ZrO2陶瓷制备及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧化锆基陶瓷材料概述 |
| 1.2.1 氧化锆的结构 |
| 1.2.2 氧化锆的稳定化处理 |
| 1.2.3 相变增韧 |
| 1.2.4 氧化锆陶瓷材料的制备方法 |
| 1.3 TZP陶瓷的研究现状 |
| 1.3.1 力学性能 |
| 1.3.2 老化性能 |
| 1.4 研究目的和内容 |
| 2 实验内容及测试方法 |
| 2.1 实验原料与仪器 |
| 2.2 样品制备 |
| 2.3 测试分析方法 |
| 2.3.1 物相组成(XRD)及相含量 |
| 2.3.2 微观形貌(FE-SEM) |
| 2.3.3 密度 |
| 2.3.4 抗弯强度 |
| 2.3.5 维氏硬度 |
| 2.3.6 断裂韧性 |
| 2.3.7 老化性能 |
| 2.3.8 残余应力 |
| 3 掺杂Al_2O_3对3Y-TZP陶瓷老化性能和力学性能的影响 |
| 3.1 实验内容 |
| 3.2 实验结果与分析 |
| 3.2.1 物相结构 |
| 3.2.2 微观形貌及其力学性能 |
| 3.2.3 老化性能 |
| 3.2.4 讨论 |
| 3.3 小结 |
| 4 掺杂氟化钇对3Y-TZP陶瓷老化性能和力学性能的影响 |
| 4.1 实验内容 |
| 4.2 实验结果与分析 |
| 4.2.1 物相结构 |
| 4.2.2 微观形貌 |
| 4.2.3 力学性能 |
| 4.2.4 老化性能 |
| 4.3 小结 |
| 5 GeO_2/Y_2O_3 共稳定ZrO_2陶瓷的制备及力学性能研究 |
| 5.1 实验内容 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.2.1 物相结构 |
| 5.2.2 微观形貌及其力学性能 |
| 5.3 小结 |
| 6 相含量的变化对YSZ陶瓷老化性能和力学性能的影响 |
| 6.1 实验内容 |
| 6.2 实验结果与分析 |
| 6.2.1 Y_2O_3含量对YSZ陶瓷老化动力学的影响 |
| 6.2.2 氧化铝和氧化镧的掺杂量对低温降解的影响(LTD) |
| 6.2.3 讨论 |
| 6.3 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在校研究成果 |
| 致谢 |
（5）激光表面熔凝Al2O3–ZrO2（Y2O3）陶瓷共晶层组织结构与形成机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Al_2O_3基共晶陶瓷概述 |
| 1.2.1 Al_2O_3基共晶陶瓷体系 |
| 1.2.2 Al_2O_3基共晶陶瓷凝固组织特征 |
| 1.2.3 Al_2O_3基共晶复相陶瓷的熔凝制备方法 |
| 1.2.4 Al_2O_3基共晶陶瓷的高温稳定性及力学性能 |
| 1.3 快速凝固过程中凝固界面稳定性 |
| 1.4 Al_2O_3–ZrO_2 共晶陶瓷激光快速熔凝及其性能 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料与研究方法 |
| 2.1 试验材料及仪器 |
| 2.1.1 试验所需原材料 |
| 2.1.2 试验所需仪器 |
| 2.2 试验样品的制备 |
| 2.2.1 Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)纳米复相粉体球磨制备 |
| 2.2.2 Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)复相陶瓷热压烧结制备 |
| 2.2.3 Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷层激光表面熔凝制备 |
| 2.2.4 Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷脉冲放电等离子辅助熔凝制备 |
| 2.3 材料的组织结构分析 |
| 2.3.1 XRD物相分析 |
| 2.3.2 拉曼光谱分析 |
| 2.3.3 扫描电镜(SEM)分析 |
| 2.4 材料的基本性能测试 |
| 2.4.1 实际密度测定 |
| 2.4.2 维氏硬度及显微硬度测试 |
| 第3章 激光表面熔凝Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷凝固组织及力学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)复相陶瓷的组织性能 |
| 3.2.1 Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)复相陶瓷的组织结构 |
| 3.2.2 Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)复相陶瓷的力学性能 |
| 3.3 激光表面熔凝Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷工艺优化 |
| 3.4 激光表面熔凝Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷凝固组织特征 |
| 3.4.1 激光表面熔凝Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的物相结构 |
| 3.4.2 熔池中心胞状组织的形核机制 |
| 3.4.3 激光表面熔凝Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷层组织演变规律 |
| 3.5 激光表面熔凝Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的力学性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 不同生长速率Al_2O_3–ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的凝固组织演变 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光工艺参数对晶胞内部共晶生长的影响 |
| 4.2.1 激光扫描速率对共晶组织的影响 |
| 4.2.2 Al_2O_3-ZrO_2 共晶陶瓷生长速度及过冷度理论预测 |
| 4.2.3 规则共晶组织与非规则共晶组织并存机制 |
| 4.3 过冷度对共晶陶瓷形核及生长的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Y_2O_3 含量对Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)共晶层组织结构演变的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Y_2O_3 含量对激光表面熔凝Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷物相结构的影响 |
| 5.3 Y_2O_3 含量对激光表面熔凝Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)共晶组织的影响 |
| 5.3.1 Y_2O_3含量对熔池底部共晶组织的影响 |
| 5.3.2 Y_2O_3含量对共晶层表面共晶组织的影响 |
| 5.4 Y_2O_3 含量对激光表面熔凝Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)共晶层力学性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）雾化急冷Al2O3/ZrO2亚稳态粉末及烧结产物的性能表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 ZTA纳米复合陶瓷的研究现状 |
| 1.2.1 ZTA纳米复合陶瓷的技术路径 |
| 1.2.2 烧结工艺的研究现状 |
| 1.3 Al_2O_3/ZrO_2共晶陶瓷的研究现状 |
| 1.3.1 定向凝固法 |
| 1.3.2 非定向凝固法 |
| 1.3.3 共晶粉末致密法 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验原料及实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 燃烧合成雾化急冷法的原理与装置 |
| 2.3.2 ZTA纳米复合陶瓷的制备 |
| 2.3.3 Al_2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)复合陶瓷的制备 |
| 2.4 材料微观结构分析 |
| 2.4.1 X射线衍射分析 |
| 2.4.2 激光粒度分析 |
| 2.4.3 X射线光电子能谱分析 |
| 2.4.4 扫面电子显微镜分析 |
| 2.4.5 透射电子显微镜分析 |
| 2.4.6 热重-差示扫描量热分析法 |
| 2.5 材料性能测试 |
| 2.5.1 维氏硬度测试 |
| 2.5.2 弯曲强度测试 |
| 2.5.3 断裂韧性测试 |
| 2.5.4 残余应力测试 |
| 2.6 有限元模拟软件 |
| 第3章 水雾化Al_2O_3/ZrO_2固溶体粉末特性及烧结产物性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al-Zr(NO_3)_4燃烧合成的热力学计算 |
| 3.2.1 热力学计算方法 |
| 3.2.2 热力学计算分析 |
| 3.3 Al_2O_3/ZrO_2固溶体粉末的表征 |
| 3.3.1 Al_2O_3/ZrO_2固溶体粉末的物相组成 |
| 3.3.2 Al_2O_3/ZrO_2固溶体粉末的形貌与结构 |
| 3.4 燃烧合成水雾化合成Al_2O_3/ZrO_2固溶体的机理 |
| 3.5 ZTA纳米复合陶瓷的表征与性能研究 |
| 3.5.1 ZTA纳米复合陶瓷的物相表征 |
| 3.5.2 ZTA纳米复合陶瓷的微观结构表征 |
| 3.5.3 ZTA纳米复合陶瓷的力学性能研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 CeO_2/ZTA纳米复合陶瓷的制备及力学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Al_2O_3/ZrO_2(CeO2)固溶体粉末的表征 |
| 4.2.1 Al_2O_3/ZrO_2(CeO_2)固溶体粉末的制备 |
| 4.2.2 CeO_2对Al_2O_3/ZrO_2(CeO_2)固溶体粉末的影响 |
| 4.3 Al_2O_3/ZrO_2(CeO_2)固溶体粉末的析出行为 |
| 4.3.1 Al_2O_3/ZrO_2(CeO_2)固溶体粉末的相结构演变 |
| 4.3.2 Al_2O_3/ZrO_2(CeO_2)固溶体粉末的组织结构演变 |
| 4.3.3 Al_2O_3/ZrO_2(CeO_2)固溶体粉末的热重分析 |
| 4.4 CeO_2掺杂对CeO_2/ZTA纳米复合陶瓷的影响 |
| 4.4.1 CeO_2对CeO_2/ZTA纳米复合陶瓷物相及结构的影响 |
| 4.4.2 CeO_2对CeO_2/ZTA纳米复合陶瓷力学性能的影响 |
| 4.5 SPS对 CeO_2/ZTA纳米复合陶瓷的影响 |
| 4.5.1 粉末SPS烧结行为 |
| 4.5.2 SPS对微观结构与力学性能的影响 |
| 4.6 CeO_2/ZTA纳米复合陶瓷的强韧化机理 |
| 4.6.1 ZrO_2颗粒强韧化机制 |
| 4.6.2 t-m相变强韧化机制 |
| 4.6.3 残余应力强韧化机制 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 气雾化Al_2O_3/ZrO_2纳米共晶粉末特性及烧结产物性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Al_2O_3/ZrO_2纳米共晶粉末的表征 |
| 5.2.1 Al_2O_3/ZrO_2纳米共晶粉末的物相组成与形貌 |
| 5.2.2 Al_2O_3/ZrO_2纳米共晶粉末的组织结构 |
| 5.3 Y_2O_3 掺杂对Al_2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)纳米共晶粉末的影响 |
| 5.3.1 Y_2O_3对粉末形貌及相组成的影响 |
| 5.3.2 Y_2O_3对粉末组织结构的影响 |
| 5.4 共晶粉末的烧结致密 |
| 5.4.1 Al_2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)复合陶瓷的表征 |
| 5.4.2 Al_2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)复合陶瓷的力学性能研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）氧化锆陶瓷的着色及机械性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 ZrO_2陶瓷材料概述 |
| 1.2.1 ZrO_2的结构及相变增韧性能 |
| 1.2.2 ZrO_2纳米粉体的制备方法 |
| 1.2.3 ZrO_2陶瓷烧结工艺 |
| 1.3 ZrO_2陶瓷材料的应用研究现状 |
| 1.3.1 ZrO_2陶瓷作结构元件的应用 |
| 1.3.2 ZrO_2陶瓷作发光材料的应用 |
| 1.3.3 ZrO_2陶瓷材料的特殊应用 |
| 1.4 彩色氧化锆陶瓷的着色研究 |
| 1.4.1 着色剂的选择 |
| 1.4.2 呈色机理 |
| 1.4.3 着色方法 |
| 1.5 义齿修复相关色度理论与颜色测量 |
| 1.5.1 经典色度理论 |
| 1.5.2 颜色的测量 |
| 1.6 本文选题依据与研究内容 |
| 2 实验内容与分析测试方法 |
| 2.1 实验样品制备 |
| 2.1.1 实验原料及主要仪器设备 |
| 2.1.2 混合着色3Y-TZP陶瓷的制备 |
| 2.1.3 浸泡着色3Y-TZP陶瓷的制备 |
| 2.1.4 黑色Fe-Cr-Mn系陶瓷色料的制备 |
| 2.1.5 黑色3Y-TZP陶瓷的制备 |
| 2.2 分析测试方法 |
| 2.2.1 物相分析(XRD) |
| 2.2.2 微观形貌分析(SEM) |
| 2.2.3 抗弯强度测试 |
| 2.2.4 维氏硬度及断裂韧性测试 |
| 2.2.5 颜色测试(L*、a*、b*) |
| 3 氧化物着色剂对3Y-TZP牙科陶瓷性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单掺氧化物着色剂对3Y-TZP牙科陶瓷性能的影响 |
| 3.2.1 实验思路 |
| 3.2.2 着色3Y-TZP陶瓷物相分析 |
| 3.2.3 着色3Y-TZP陶瓷形貌分析 |
| 3.2.4 着色3Y-TZP陶瓷抗弯强度分析 |
| 3.2.5 着色3Y-TZP陶瓷色度分析 |
| 3.3 Fe_2O_3和Er_2O_3混合着色3Y-TZP陶瓷研究 |
| 3.3.1 实验思路 |
| 3.3.2 色度及颜色匹配分析 |
| 3.3.3 XRD图谱表征 |
| 3.3.4 SEM形貌表征 |
| 3.3.5 3Y-TZP陶瓷机械性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 浸泡着色对3Y-TZP牙科陶瓷性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Fe~(3+)浸泡对3Y-TZP陶瓷性能的影响 |
| 4.2.1 着色XRD物相表征 |
| 4.2.2 着色SEM形貌表征 |
| 4.2.3 陶瓷色度分析 |
| 4.2.4 陶瓷的机械性能 |
| 4.3 Er~(3+)浸泡对3Y-TZP陶瓷性能的影响 |
| 4.3.1 着色XRD物相表征 |
| 4.3.2 着色SEM形貌表征 |
| 4.3.3 陶瓷色度分析 |
| 4.3.4 陶瓷的机械性能 |
| 4.4 浸泡时间对3Y-TZP陶瓷性能的影响 |
| 4.4.1 XRD图谱表征 |
| 4.4.2 渗透深度分析 |
| 4.4.3 陶瓷色度分析 |
| 4.4.4 抗弯强度分析 |
| 4.5 氧化锆全瓷牙的设计与制备 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 黑色氧化锆陶瓷的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 黑色颜料的探索研究 |
| 5.3 实验思路 |
| 5.4 黑色Fe-Cr-Mn系色料的性能表征 |
| 5.4.1 色料物相分析 |
| 5.4.2 光谱反射率曲线分析 |
| 5.5 黑色3Y-TZP陶瓷性能表征 |
| 5.5.1 XRD物相分析 |
| 5.5.2 三点抗弯强度分析 |
| 5.5.3 维氏硬度及断裂韧性分析 |
| 5.5.4 SEM显微结构分析 |
| 5.5.5 黑色氧化锆陶瓷颜色观察分析 |
| 5.6 黑色氧化锆手机背板的设计与开发 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（8）Al2O3/ZrO2（Y2O3）共晶陶瓷的凝固行为及微观组织特征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 氧化铝基共晶陶瓷概况 |
| 1.2.1 氧化铝基共晶陶瓷体系 |
| 1.2.2 制备技术发展现状 |
| 1.2.3 氧化物共晶陶瓷的微观组织特征与凝固特性 |
| 1.2.4 氧化铝基共晶陶瓷的特性 |
| 1.3 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的特性 |
| 1.3.1 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷体系 |
| 1.3.2 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容与思路 |
| 2 实验材料和方法 |
| 2.1 成分设计 |
| 2.2 实验材料与设备 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.3 熔融生长共晶陶瓷的制备工艺 |
| 2.3.1 烧结坯体制备 |
| 2.3.2 高温熔凝法制备共晶陶瓷块体 |
| 2.4 微观组织及性能测试分析 |
| 2.4.1 物相及显微组织分析 |
| 2.4.2 硬度及断裂韧性测试 |
| 3 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的凝固组织及力学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的凝固组织特征 |
| 3.3 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的物相结构 |
| 3.4 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的硬度与断裂韧性 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的胞状与枝晶状凝固 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Y_2O_3含量对Al_2O_3/ZrO_2共晶界面形态的影响 |
| 4.3 Al_2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的海藻状枝晶形态 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的耦合共生生长 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的晶团尖端曲率半径 |
| 5.3 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷晶团内部的相间距 |
| 5.4 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷的相间距选择机制 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3)共晶陶瓷晶团间的凝固行为 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 晶团间Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3三元共晶形态特征 |
| 6.3 晶团间Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3三元共晶的形成机理 |
| 6.4 晶团间Al-2O_3/ZrO_2(Y_2O_3三元共晶的体积分数 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）氧化锆基陶瓷热障涂层的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 纯ZrO2陶瓷涂层 |
| 2 一元氧化物掺杂稳定ZrO2热障涂层 |
| 2.1 MgO |
| 2.2 CaO |
| 2.3 Y2O3 |
| 2.4 Sc2O3 |
| 2.5 In2O3 |
| 2.6 CeO2/Ce2O3 |
| 2.7 Nd2O3 |
| 2.8 Sm2O3 |
| 2.9 Gd2O3 |
| 2.1 0 Er2O3 |
| 2.1 1 Yb2O3 |
| 2.1 2 小结 |
| 3 二元氧化物掺杂稳定ZrO2热障涂层 |
| 3.1 稀土氧化物与Y2O3掺杂稳定ZrO2热障涂层 |
| 3.1.1 Sc2O3-Y2O3 |
| 3.1.2 La2O3-Y2O3 |
| 3.1.3 CeO2-Y2O3 |
| 3.1.4 Nd2O3-Y2O3 |
| 3.1.5 Eu2O3-Y2O3 |
| 3.1.6 Gd2O3-Y2O3 |
| 3.1.7 Yb2O3-Y2O3 |
| 3.2 非稀土氧化物与Y2O3掺杂稳定ZrO2热障涂层 |
| 3.2.1 Al2O3-Y2O3 |
| 3.2.2 SiO2-Y2O3 |
| 3.2.3 TiO2-Y2O3 |
| 3.2.4 SnO2-Y2O3 |
| 3.2.5 HfO2-Y2O3 |
| 3.2.6 ThO2-Y2O3 |
| 3.2.7 Nb2O5-Y2O3 |
| 3.2.8 Ta2O5-Y2O3 |
| 3.3 不含Y2O3的二元氧化物掺杂稳定ZrO2热障涂层 |
| 3.3.1 CaO-CeO2 |
| 3.3.2 La2O3-CeO2 |
| 3.3.3 Nd2O3-CeO2 |
| 3.3.4 ThO2-CeO2 |
| 3.3.5 Yb2O3-Ta2O5 |
| 3.4 小结 |
| 4 多元氧化物掺杂稳定ZrO2热障涂层 |
| 4.1 多元稀土氧化物共同掺杂稳定ZrO2热障涂层 |
| 4.2 稀土氧化物与过渡金属氧化物共同掺杂稳定ZrO2热障涂层 |
| 4.2.1 Gd2O3-NiO-Y2O3 |
| 4.2.2 La2O3-HfO2-Y2O3 |
| 4.2.3 Nd2O3 (Gd2O3, Sm2O3) -Nb2O5-Y2O3 |
| 4.2.4 Nd2O3 (Gd2O3, Sm2O3) -Ta2O5-Y2O3 |
| 4.2.5 Er2O3-Ta2O5-Y2O3 |
| 4.2.6 Yb2O3-Ta2O5-Y2O3 |
| 4.3 小结 |
| 5 展望 |
| 6 结束语 |
（10）Al2O3/ZrO2/Er3Al5O12复相粉体与共晶陶瓷的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧化物共晶陶瓷概述 |
| 1.2.1 氧化物共晶陶瓷的分类 |
| 1.2.2 AEZ共晶体系及各相简介 |
| 1.2.3 氧化物共晶陶瓷的制备方法 |
| 1.2.4 氧化物共晶陶瓷组织形貌及晶体生长机理 |
| 1.2.5 氧化物共晶陶瓷的力学性能及高温稳定性 |
| 1.3 复相陶瓷粉体的制备 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料和研究方法 |
| 2.1 试验用原材料 |
| 2.2 化学共沉淀法制备纳米复相粉体 |
| 2.3 AEZ复相陶瓷热压烧结制备工艺 |
| 2.4 AEZ(Y)共晶陶瓷高温熔凝法制备工艺 |
| 2.5 材料的组织结构分析 |
| 2.5.1 XRD物相分析 |
| 2.5.2 扫描电镜及 EDS 能谱分析 |
| 2.5.3 透射电镜分析 |
| 2.5.4 TG–DTA热分析 |
| 2.6 材料的基本性能测试 |
| 2.6.1 致密度测定 |
| 2.6.2 维氏硬度 |
| 第三章 纳米AE(Y)Z复相粉体制备及表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 沉淀剂为尿素制备AEZ前驱粉体 |
| 3.3 沉淀剂为氨水制备AEZ前驱粉体 |
| 3.4 化学共沉淀制备AE(Y)Z复相前驱粉体 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 AE(Y)Z共晶陶瓷的制备及组织性能表征 |
| 4.1 热压烧结AE(Y)Z复相陶瓷的组织性能表征 |
| 4.1.1 热压烧结AE(Y)Z复相陶瓷的物相分析 |
| 4.1.2 热压烧结AE(Y)Z复相陶瓷的组织形貌分析 |
| 4.1.3 热压烧结AE(Y)Z复相陶瓷的力学性能分析 |
| 4.2 不同保温温度制备AEZ共晶陶瓷的组织性能分析 |
| 4.2.1 不同保温温度制备AEZ共晶陶瓷的物相分析 |
| 4.2.2 不同保温温度制备AEZ共晶陶瓷的组织形貌分析 |
| 4.2.3 不同保温温度制备AEZ共晶陶瓷的力学性能分析 |
| 4.3 不同保温时间制备AEZ共晶陶瓷的组织性能分析 |
| 4.3.1 不同保温时间制备AEZ共晶陶瓷的物相分析 |
| 4.3.2 不同保温时间制备AEZ共晶陶瓷的组织形貌分析 |
| 4.4 等温凝固制备AEZ共晶陶瓷的组织性能分析 |
| 4.4.1 等温凝固制备AEZ共晶陶瓷的物相分析 |
| 4.4.2 等温凝固制备AEZ共晶陶瓷的组织形貌分析 |
| 4.4.3 等温凝固制备AEZ共晶陶瓷的力学性能分析 |
| 4.5 AEZ共晶陶瓷的组织热稳定性 |
| 4.5.1 烧结复相AEZ陶瓷的组织热稳定性 |
| 4.5.2 高温熔凝制备的AEZ共晶陶瓷的组织热稳定性 |
| 4.5.3 等温熔凝制备的共晶陶瓷的组织热稳定性 |
| 4.6 AE(Y)Z偏共晶陶瓷的组织性能研究 |
| 4.6.1 Y_2O_3含量不同的AE(Y)Z偏共晶陶瓷的物相分析 |
| 4.6.2 1770℃熔凝制备AE(Y)Z偏共晶陶瓷的组织性能分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、纳米粉掺杂的Y_2O_3-ZrO_2陶瓷的制备（论文参考文献）
- [1]氧化钇纳米粉体的可控制备与表征[D]. 刘志立. 上海第二工业大学, 2021(08)
- [2]ZrO2陶瓷相变稳定化的研究进展[J]. 李瑛娟,滕瑜,杨志鸿,宋群玲. 昆明冶金高等专科学校学报, 2021(01)
- [3]三辊混合法制备的Al2O3-ZrO2复相陶瓷的力学性能，相组成和微观结构[D]. 潘晨. 浙江工业大学, 2020(02)
- [4]高性能ZrO2陶瓷制备及机理研究[D]. 景强. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [5]激光表面熔凝Al2O3–ZrO2（Y2O3）陶瓷共晶层组织结构与形成机制[D]. 谢凌云. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]雾化急冷Al2O3/ZrO2亚稳态粉末及烧结产物的性能表征[D]. 郁万军. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]氧化锆陶瓷的着色及机械性能研究[D]. 王兴明. 中国计量大学, 2019(02)
- [8]Al2O3/ZrO2（Y2O3）共晶陶瓷的凝固行为及微观组织特征[D]. 付连生. 大连理工大学, 2019(01)
- [9]氧化锆基陶瓷热障涂层的研究进展[J]. 张巍. 航空工程进展, 2018(04)
- [10]Al2O3/ZrO2/Er3Al5O12复相粉体与共晶陶瓷的制备及性能研究[D]. 袁世峰. 哈尔滨工业大学, 2017(02)