【摘 要】
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纳米3Y-TZP(3mol﹪YO稳定的四方相ZrO陶瓷)由于具有优良的力学、热学、电学、光学性质而在高温结构材料、高温光学元件、氧敏元件、燃料电池等方面有着广泛的应用.该文首先制备
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纳米3Y-TZP(3mol﹪Y<,2>O<,3>稳定的四方相ZrO<,2>陶瓷)由于具有优良的力学、热学、电学、光学性质而在高温结构材料、高温光学元件、氧敏元件、燃料电池等方面有着广泛的应用.该文首先制备了3Y-TZP纳米粉体,烧结后得到了块体材料,然后进行了超塑成形,并着重进行了以下几方面的研究.采用醇水溶液加热法和室温固相反应法制备纳米3Y-TZP陶瓷粉体材料,着重研究了反应物浓度、醇水比、表面活性剂、分散剂、煅烧温度对粉体粒度大小、分布、团聚状态的影响,得到了最佳制备工艺参数,制备出了无硬团聚的纳米3Y-TZP粉体.采用干压成型工艺制得了用于热压烧结的素坯,并研究了压力对材料密度和显微结构的影响以及粉体材料的压缩性能,然后采用热压烧结工艺制备了纳米陶瓷块材料,研究了烧结温度、压力、初始素坯密度等对材料烧结后性能的影响,在此过程中确定出最佳温度、压力、时间,从而获得最佳的材料致密度和晶粒尺寸.采用超塑性成形工艺制造了半球形纳米陶瓷零件,针对成形开始设备载荷过大导致材料断裂的问题设计了特殊的模具,研究了变形温度和晶粒尺寸对成形性能和材料显微组织的影响.对半球形陶瓷零件超塑成形过程进行了有限元分析,从而改善零件的壁厚分布.
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