اثر ترکیب، دمای پخت و زمان ماندگاری روی خواص سرامیک های پایه زیرکونیایی

هدف از این پروژه یافتن سختی و تافنس بالا با استفاده از مواد اولیه ارزان و تجهیزات صنعتی با حداقل دما و زمان زینتر برای ساخت قطعات زیرکونیایی است. افزودنیهای پایدارسازی باعث میشوند تا در فاز مکعبی ذرات تتراگونال باقی گذارده شوند. علاوه بر این اکثر افزودنیهای مورد استفاده یونهای Y، Mg، Ce و Ca میباشند که باعث ایجاد محلول جامد با زیرکونیا میشوند. در این پروژه با استفاده از افزودنیهای Y۲O۳، CeO۲، MgO و CaO که با درصدهای متنوع با ZrO۲ مخلوط و سپس گرانول سازی، پرس سرد، CIP و زینتر شدند. زیرکونیای خریداری شده از طریق جار میل و فست میل، به اندازه ذرات ۰/۷μm رسانده شد. سایر افزودنیها زیر ۳۰۰nm خریداری شدند. زینتر در دو دمای ۱۴۰۰ oC و ۱۵۰۰ oC و در دو زمان ماندگاری ۱ و ۲ ساعت انجام شد. قطعات زینتر شده تحت آزمونهای چگالی سنجی، سختی سنجی و تافنس قرار گرفتند. نتایج قابل قبول در ترکیبات زیرکونیا با ایتریا و نیز زیرکونیا با سریا و با شرایط زینتر دما ۱۴۰۰ oC و زمان ماندگاری ۲ ساعت بدست آمد. برای ZrO۲-۳mol%Y۲O۳ (سختی ۱۲۵۸HV، چگالی %۹۶/۲۳، تافنس ۴/۱ MPa.m۰.۵ و درصد فاز تتراگونال (%۵۶، برای ZrO۲-۴mol%Y۲O۳ (سختی ۱۲۱۰HV، چگالی %۹۶/۱۶، تافنس ۴/۶ MPa.m۰.۵ و درصد فاز تتراگونال (%۵۸ و بهترین نتیجه مربوط به ترکیب ZrO۲-۱۲mol% CeO۲ با سختی۱۲۷۲ HV، تافنس ۷/۳ MPa.m۰.۵ و چگالی %۹۸/۶۴ با اندازه دانه ۲μm و %۸۲ فاز تتراگونال حاصل شد.