復(fù)相陶瓷材料在燒結(jié)過程中,由于不同相之間的熱脹系數(shù)不一樣,冷卻時常常會產(chǎn)生相間應(yīng)力,容易導(dǎo)致瓷體內(nèi)部的微裂紋。另外,晶粒之間的玻璃相削弱了晶間結(jié)合,降低了陶瓷的抗斷裂能力。大量實驗表明,許多體系的陶瓷材料經(jīng)過退火可以通過晶粒的變化減小相間應(yīng)力,彌合微裂紋,同時長時間的退火可以使部分晶界玻璃相發(fā)生晶化,改善了材料的組織結(jié)構(gòu),提高了陶瓷的室溫和高溫力學(xué)性能。氧化鋯增韌莫來石(ZTM)復(fù)相陶瓷在氮氣中退火時間與力學(xué)性能的關(guān)系;陶瓷退火前后晶間玻璃相和彎曲強度對比。可以明顯地看出退火有利于陶瓷材料性能的提高和玻璃相的減少。但對于非氧化物陶瓷,如含碳化硅的陶瓷,在空氣中長時間的退火會導(dǎo)致氧化反應(yīng),材料性能可能會下降。
退火還可以降低機械加工對陶瓷材料的不利影響。陶瓷材料目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種高技術(shù)領(lǐng)域,如陶瓷發(fā)動機零件、火箭外部保護罩等。這些機械零部件為滿足高尺寸精度、低表面粗糙度
的要求,須對燒成后的陶瓷件進行一系列機械加工最常見的有磨削等。由于陶瓷屬硬脆材料,所以機加工過程中往往造成對材料的損傷即機加工缺陷。這種表面缺陷對材料使用時的載荷非常敏
感,極易成為材料的裂紋源。為了避免或減少機加工對陶瓷材料性能的不利影響,可在接近燒結(jié)溫度的條件下對機加工后的陶瓷件進行退火,通過晶粒生長、擴散傳質(zhì)、玻璃相流動、氧化等方式使裂紋愈合或鈍化,從而改善其性能。
退火還可以降低機械加工對陶瓷材料的不利影響。陶瓷材料目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種高技術(shù)領(lǐng)域,如陶瓷發(fā)動機零件、火箭外部保護罩等。這些機械零部件為滿足高尺寸精度、低表面粗糙度
的要求,須對燒成后的陶瓷件進行一系列機械加工最常見的有磨削等。由于陶瓷屬硬脆材料,所以機加工過程中往往造成對材料的損傷即機加工缺陷。這種表面缺陷對材料使用時的載荷非常敏
感,極易成為材料的裂紋源。為了避免或減少機加工對陶瓷材料性能的不利影響,可在接近燒結(jié)溫度的條件下對機加工后的陶瓷件進行退火,通過晶粒生長、擴散傳質(zhì)、玻璃相流動、氧化等方式使裂紋愈合或鈍化,從而改善其性能。
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本文“先進陶瓷的退火介紹”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2019-03-16 14:41:30
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