不同的穩(wěn)定劑單加入氧化鋯，可制取不同類(lèi)型的穩(wěn)定氧化鋯產(chǎn)品。各穩(wěn)定劑穩(wěn)定的實(shí)質(zhì)大致相同，但獲取的ZrO2產(chǎn)品的性能卻不盡相同，此外不同添加量的穩(wěn)定劑添加至氧化鋯中制備的產(chǎn)品性能也不盡相同。我們一起來(lái)看看。
1、Y-TZP：氧化釔穩(wěn)定四方氧化鋯陶瓷
Y-TZP是TZP材料發(fā)展至今得到多研究的TZP材料，這種材料力學(xué)性能較好，強(qiáng)度較高，具有良好的斷裂韌性，并且其集體中材料的晶粒尺寸細(xì)小而均勻，因此是得到較多關(guān)注。Y-TZP中穩(wěn)定劑Y2O3的原子分?jǐn)?shù)陶瓷在2%-3%之間。
與其他陶瓷相比，Y-TZP的優(yōu)點(diǎn)是燒結(jié)溫度低，大約在1400-1500℃，材料燒結(jié)性能好，致密度高。該陶瓷具有優(yōu)良的常溫力學(xué)性能，抗彎強(qiáng)度在1000MPa以上，斷裂韌性在10-15MPa.m1/2。此外Y-TZP還能表現(xiàn)出良好的耐磨性、耐腐蝕性和生物相容性，以它為基體已開(kāi)發(fā)出多種多元復(fù)合特種陶瓷材料并應(yīng)用于實(shí)際。
2、CSZ：鈣穩(wěn)定氧化鋯
鈣穩(wěn)定氧化鋯是研究的早的氧化鋯陶瓷之一，鈣穩(wěn)定氧化鋯(CSZ)陶瓷具有較高的離子電導(dǎo)率，而且還具有熱導(dǎo)率低、高溫化學(xué)穩(wěn)定性和抗熱震性能優(yōu)良、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在氧傳感器、氧泵和高溫發(fā)熱體方面廣泛應(yīng)用。且CaO的成本也比較低，這使得進(jìn)一步研究鈣穩(wěn)定氧化鋯存在意義。但其燒結(jié)物相難以控制，致密度低、力學(xué)性能等綜合性能差于釔穩(wěn)定氧化鋯。
3、Mg-PSZ:鎂部分穩(wěn)定氧化鋯
Mg-PSZ與Y-TZP相比，其的優(yōu)點(diǎn)是在相對(duì)較高的溫度下具有良好的力學(xué)性能和抗蠕變性能。屬于使用溫度低于800℃的中常溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料。
但MgO在ZrO2的立方區(qū)固溶體溫度高達(dá)1700℃，導(dǎo)致Mg-PSZ材料的燒結(jié)溫度很高（一般在1700℃到1800℃），且Mg-PSZ在1000℃時(shí)易產(chǎn)生晶像分解及四方相大量失穩(wěn)，限制了其在高溫區(qū)的應(yīng)用。其研究熱點(diǎn)在于降低燒結(jié)溫度，實(shí)現(xiàn)低溫?zé)Y(jié)同時(shí)改善其在高溫下的的力學(xué)性能以擴(kuò)大應(yīng)用。
4、Ce-TZP:氧化鈰穩(wěn)定氧化鋯
CeO2是一種較理想的氧化鋯穩(wěn)定劑，與Y2O3相比其優(yōu)勢(shì)在于價(jià)格低廉，且在較寬的溫度里與氧化鋯形成四方固溶體。此外Ce-TZP的臨界相變晶粒尺寸比Y-TZP大，因此不需要超細(xì)粉末即可制得性能較好的氧化鋯陶瓷材料。
Ce-TZP具有較高的斷裂韌度和良好的抗低溫水熱老化性能，不足是其硬度與強(qiáng)度偏低。Ce-TZP的硬度與斷裂韌性對(duì)晶粒大小有著很強(qiáng)的依賴性，這種宏觀上的力學(xué)性能在微觀上表現(xiàn)為裂紋的相變區(qū)域隨Ce-TZP晶粒的增大而增大。因此Ce-TZP的研究關(guān)鍵在于控制晶粒的長(zhǎng)大。

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