基于三辊分散原料的3Y-ZrO 2 /Al 2 O 3 陶瓷的制备与表征

原料粉体的均匀分散是3Y-ZrO2/Al2O3陶瓷制备的关键。在工程应用中三辊混合适合于超细陶瓷粉体高黏度浆料的分散，有利于降低分散介质用量，减少干燥时间。本工作以商用3Y-ZrO2粉体（粒径80 nm）和粗细两种Al2O3粉体（粒径3 μm和0.3 μm）为原料，通过三辊混合、干压成型与烧结，制备3Y-ZrO2/Al2O3复相陶瓷。通过XRD，SEM和万能试验机研究3Y-ZrO2/Al2O3复相陶瓷的相组成、显微结构以及弯曲强度之间的关系。结果表明：在3Y-ZrO2/Al2O3复相陶瓷中，除常见的Al2O3晶粒弥散相和ZrO2连续相外，还存在最大尺寸5~10 μm的Al2O3微聚集区。当添加粗Al2O3粉时，3Y-ZrO2会发生从四方相到单斜相的转变。而当添加细Al2O3粉时，四方相的衍射峰向右偏移，同时没有检测到单斜相。对1600℃烧结的复相陶瓷样品，两种Al2O3粉的适量添加均有利于获得最大的弯曲强度。但对含有细Al2O3粉的样品，弯曲强度较粗Al2O3粉样品随Al2O3体积分数的增加更为平缓。