氧化釔添加量對氧化鋯纖維的影響

　　隨著氧化釔摩爾分數的增加，氧化鋯纖維的抗彎曲強度迅速增大，在氧化釔含量為3%處獲得較大強度值，再增加氧化釔含量，強度值不再增加，轉而逐步減小。由于氧化鋯纖維中不加穩定劑，在1120℃左右將發生四方相與單斜相的可逆相變。添加一定數量的氧化釔穩定劑，由于Y³⁺與Zr⁴⁺半徑相近，Y³⁺在高溫下進入ZrO₂晶格取代Zr⁴⁺，形成置換式固溶體，這將大大降低氧化鋯中t-m相變的溫度，使四方相在較低的溫度，甚至室溫得以保留，這可以提高氧化鋯纖維的韌性及強度。同時氧化鋯在燒結過程中，溫度逐漸升高，致使氧化鋯纖維收到外界熱應力，基體產生微裂紋，而在裂紋尖端附近產生張應力，松弛了四方相氧化鋯所受的壓應力，微裂紋表面的一層四方相轉變為單斜相，由于相變而產生3%~5%體積膨脹和剪切應變均導致壓應力，這不僅抵消了外力所造成的張應力，而且阻止了進一步相變。這樣只有施加更大的外力才能使相變繼續進行，裂紋繼續延伸，形成新的自由表面，直至斷裂，這也提高了氧化鋯纖維的斷裂韌性和強度。

　　當氧化釔摩爾分數為1%時氧化鋯纖維中絕大部分是單斜相，四方相只占很少的一部分；當氧化釔摩爾分數為3%時氧化鋯纖維中已產生較多的四方相；當氧化釔摩爾分數為8%是氧化鋯纖維的晶相組成同時包括四方相、單斜相、立方相三種，四方相較多，單斜相較少，立方相有一部分。四方相的存在可在一定程度上提高氧化鋯纖維的強度，而單斜相的存在會降低材料的強度。所以，當釔摩爾分數大于3%后，四方相減少，造成強度下降，氧化釔含量影響四方氧化鋯的含量及穩定性，當氧化釔的含量較多時生成一部分立方相氧化鋯，四方相氧化鋯的含量降低，強度也有降低。

　　隨著氧化摩爾分數的增加，氧化鋯纖維的硬度增大，在3%處制品的硬度達到優值，之后隨著氧化釔含量增加，氧化鋯纖維的硬度逐漸降低。氧化釔摩爾分數為3%時，氧化鋯纖維中的四方相含量較多，這對提高制品的硬度也有著有益的作用。

　　氧化釔含量為3%時釔穩定氧化鋯的顆粒尺寸更小，并且氧化鋯具有較高的致密度，當釔的摩爾分數為3%時，氧化鋯的微觀結構出現了一定量的細長晶體，字細小的氧化鋯顆粒與塊體之間長晶體起凝固、橋連作用，這使得氧化鋯纖維結合更為緊密，獲得了較高的結合力。

　　氧化鋯纖維中的四方相存在馬氏體相變，相變增韌提高了氧化鋯的斷裂韌性和抗彎曲強度。但抗彎曲強度更多受相對密度的影響，當釔含量為3%時，氧化鋯纖維獲得了更大的相對密度，同時也獲得了更高抗彎曲強度。

火龍氧化鋯纖維異型件

　　公司簡介

　　濟南火龍熱陶瓷有限責任公司研制的火龍氧化鋯纖維，氧化釔含量可達到10%Wt，有氧化鋯纖維棉、氧化鋯纖維板、氧化鋯纖維異型件3種產品對外銷售，氧化鋯纖維紙剛研制成功，尚未進入工業生產階段。

　　火龍氧化鋯纖維制品具有耐溫度高2200℃，導熱率低，純度高、高溫穩定性好、不與酸堿反應等優異特點。高溫設備爐襯更換為火龍氧化鋯纖維制品后可以減薄高溫設備保溫厚度，提高高溫設備爐襯使用壽命。

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