السيراميك الزركونيا لها خصائص فيزيائية وكيميائية فريدة من نوعها، مثل صلابة عالية، وانخفاض الموصلية الحرارية، وارتفاع نقطة انصهار، ومقاومة لارتفاع درجة الحرارة والتآكل، والقصور الكيميائي وخصائص amphoteric، وتطبيقاتها في السيراميك الإلكترونية، والسيراميك الوظيفي والسيراميك الهيكلي تطورت بسرعة. كمادة خزفية تقنية خاصة، لديها آفاق تطبيق واسعة في مجالات التكنولوجيا الفائقة مثل الإلكترونيات والفضاء والطيران والصناعة النووية. ومع ذلك ، فإن أوجه القصور القاتلة في مواد السيراميك الزركونيا هي هشاشة ، وموثوقية منخفضة وتكرار منخفض. وقد أثرت أوجه القصور هذه تأثيرا خطيرا على نطاق تطبيقها. فقط من خلال تحسين صلابة كسر السيراميك الزركونيا، وتحقيق تعزيز وتشديد المواد، وتحسين موثوقيتها والحياة الخدمة، يمكن أن السيراميك الزركونيا تصبح حقا مادة جديدة تستخدم على نطاق واسع. لذلك ، فإن التكنولوجيا المتشددة للسيراميك الزركونيا كانت دائما نقاط ساخنة لأبحاث السيراميك. في الوقت الحاضر، وتشمل أساليب تشديد السيراميك أساسا: مرحلة تغيير تشديد، تشديد الجسيمات، وتشديد الألياف، وتشديد الذات، وتشديد التشتت، وتشديد التآزر، نانو تشديد، الخ.
1. مرحلة تغيير تشديد
مرحلة التحول تشديد يعني أن المرحلة التتراغونية الفوقية مستقرة t-ZrO2 يخضع لتحويل المرحلة تحت عمل حقل الإجهاد في طرف الكراك، وتشكيل مرحلة أحادية، مما أدى إلى توسيع حجم، وبالتالي تشكيل ضغط الضغط على الكراك، ومنع انتشار الكراك، وتعزيز الكراك. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الظروف الخارجية (مثل صدمة الليزر ، وصلابة كسر التعب ، وانخفاض درجة الحرارة ، وحجم الحبوب والمحتوى ، وطاقة التحول الحرجة ، وما إلى ذلك) لها تأثير كبير على مرحلة التحول تشديد السيراميك الزركونيا. إذا كان التحول المرحلة تنتج الإجهاد كبيرة وحجم التغييرات، والمنتج هو سهل لكسر. لذلك ، خلال عملية الإنتاج ، يجب تجنب تأثير العوامل الخارجية على تحول المرحلة وتشديد السيراميك الزركونيا.
2. تشديد الجسيمات
يشير تشديد الجسيمات إلى استخدام الجسيمات كعوامل تشديد وإضافتها إلى مسحوق السيراميك ZrO2. على الرغم من أن التأثير ليس جيدا مثل شعيرات وألياف ، إذا تم اختيار نوع الجسيمات وحجم الجسيمات والمحتوى والمواد المصفوفة بشكل صحيح ، فلا يزال هناك تأثير صلابة معين. ميزته هي أنه بسيط وسهل التنفيذ ، وسوف يجلب التشدد تحسين قوة درجة الحرارة العالية وأداء زحف درجة الحرارة العالية. آلية تشديد الجسيمات تشديد يشمل أساسا تكرير الحبوب مصفوفة وتحول الكراك والتشعب.
3. الألياف تشديد
مبدأ الألياف وتشديد شعيرات هو أن الكريستال قريبة من طرف الكراك يتعرض لضغوط إغلاق بسبب التشوه، الذي يعوض الإجهاد الخارجي في طرف الكراك، وينكد انتشار الكراك، ويلعب دورا تشديد. وبالإضافة إلى ذلك، عندما يتم توسيع الكريستال عمود الكراك، يجب التغلب على قوة الاحتكاك عندما يتم سحب الكريستال عمودي، وسوف تلعب أيضا دورا في تشديد.
4. تشديد الذات
نظرا لوجود بلورات عمودية في سيراميك الزركونيا ، سيتم انحراف الشقوق أثناء عملية كسر السيراميك الزركونيا ، والتي ستغير وتزيد من مسار انتشار الكراك ، بحيث يزيد تخسير الشقوق من مقاومة انتشار الكراك ويحقق الغرض من التشدد.
5. نشر تشديد
يشير تشديد التشتت بشكل رئيسي إلى تشديد مصفوفة السيراميك بواسطة جزيئات ZrO2 رباعية الأضلاع. بالإضافة إلى آلية تشديد تحويل المرحلة ، هناك أيضا آلية تشديد التشتت لجسيمات المرحلة الثانية. قبل أن ينتشر الكراك ، يجب التغلب على طاقة السلالة المتبقية الداخلية للسيراميك نفسه أولا ، وذلك لتحقيق الغرض من التشدد.
6. التشدد الكراك الصغرى
يشير تشديد الكراك الصغير إلى إضافة مواد الدكتايل في طرف إجهاد الكراك لإنتاج الشقوق الدقيقة لتحقيق الغرض من تشتيت الإجهاد ، والحد من القوة الدافعة للشقوق ، وزيادة صلابة المادة. عندما تخضع المادة لعملية انتقالية ، فإنها غالبا ما تؤدي إلى آثار طاقة الإجهاد المتبقية والميكروبات. لذلك ، فإن تأثير تشديد المرحلة الانتقالية كبير.
7. تشديد مركب
يشير التشديد المركب إلى الاستخدام المتزامن للعديد من آليات التشدد في عملية التشدد الفعلية للسيراميك ZrO2 ، وبالتالي تحسين التأثير القاسي للسيراميك ZrO2. في عملية التطبيق الفعلي، يتم اختيار آلية تشديد محددة وفقا لخصائص مختلفة من المواد السيراميك الزركونيا ليتم إعدادها.
