氧化钇氧化铈共同稳定氧化锆陶瓷的制备与力学性能研究

刘晨; 刘凯旋; 刘志; 刘琪; 胡礼军; 陈莎; 熊焰

doi:10.13957/j.cnki.tcxb.2025.04.008

陶瓷学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (04) : 759 -766. DOI: 10.13957/j.cnki.tcxb.2025.04.008

氧化钇氧化铈共同稳定氧化锆陶瓷的制备与力学性能研究

刘晨, 刘凯旋, 刘志, 刘琪, 胡礼军, 陈莎, 熊焰

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摘要

以氧化钇与氧化铈作稳定剂，在1450℃～1550℃温度范围内无压烧结制备氧化铝增强氧化锆陶瓷，研究了烧结温度与化学组分对于样品烧结行为与力学性能的影响。结果表明，氧化铈的加入有利于样品断裂韧性的提高，促进晶粒长大，降低材料的硬度；氧化铝的加入有利于样品硬度的提高，但是会阻碍烧结致密化，降低材料的断裂韧性。当Y₂O₃、CeO₂与Al₂O₃的添加量分别为1.7 wt.%、10.4 wt.%和3.5 wt.%时，经1525℃烧结2 h制备的样品表现出最优的综合性能，样品的密度、维氏硬度与断裂韧性分别为6.04 g·cm^-3、11.90 GPa、9.83 MPa·m^0.5。