氧化锆陶瓷的烧结温度与密度的关系（氧化锆烧结温度曲线）

氧化锆陶瓷的密度为5.9~6.05g/cm3

密度与晶粒的变化是烧结过程中最基本的变化。图3－10是材料相对密度与烧结温度的关系。从图3－10可见，和普通陶瓷一样，纳米Y－TZP陶瓷的无压烧结大致也可分为三个阶段：

氧化锆陶瓷的烧结温度与密度的关系（氧化锆烧结温度曲线）

99氧化铝法兰盘加工

①烧结初期从室温到1000℃之前，坯体的相对密度只从47％增加到62％，变化较小。②烧结中期。烧烧结温度在1000～150℃之间，坯体的密度迅速提高到96％以上。③烧结后期。烧结温度高于1150℃，坯体接近致密化。图3－11是材料晶粒生长与烧结温度的关系。从图3－11可看到，晶粒生长可分为两个阶段。在温度低于1300℃时，晶粒生长比较缓慢；而温度继续升高时，晶粒迅速生长。比较图3－10和图3－11可以发现，在950～1300℃之间，虽然材料已基本致密，但晶粒并未迅速长大，这与一般经典理论所说的烧结末期晶粒迅速长大似乎不大相符。

其原因可能是：由于纳米Y－TZP材料在1100℃以上烧结时，晶粒中的Y＋会向晶界析出，并在晶界富集，从而阻止了晶粒长大，因此在一定湿度下，即使在烧结后期，晶粒生长也会受到抑制。有人认为，纳米Y－TZP的烧结中期与后期，晶粒生长指数m都为3，即遵循相同的扩散形式，这也可部分解释图3－11的结果。较图3－10和图3－11可知，在1150℃时可获得烧结相对密度达97．5％，晶粒大小仅90nm左右的纳米YTZP材料。氧化锆陶瓷的特殊密度导致了它的优良性能，所以很适合用来加工成各类陶瓷零件。