纳米氧化锆陶瓷材料摩擦磨损情况研究

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纳米陶瓷材料的研究现状及应用

纳米陶瓷材料的研究现状及应用

纳米陶瓷材料的研究现状及应用
首先,纳米陶瓷材料的制备方法不断丰富和完善。

传统的陶瓷制备方
法无法获得纳米级尺寸的陶瓷颗粒,而通过纳米技术的手段,例如溶胶凝
胶法、水热法和微乳液法等,可以制备出具有纳米级尺寸和高比表面积的
陶瓷颗粒。

其次,纳米陶瓷材料的性能得到显著提升。

由于纳米材料具有高比表
面积、尺寸效应和量子效应等特点,纳米陶瓷材料在力学强度、热稳定性、电学性能和光学性能等方面表现出优异的性能。

例如,纳米氧化锆陶瓷具
有高硬度、高抗磨损性和高耐久性,可以应用于高性能切削工具和汽车发
动机零件等领域。

此外,纳米陶瓷材料还可以通过添加适量的催化剂和稀土元素等进行
改性,使其具备更多的功能性和应用潜力。

例如,通过添加银、铜等催化剂,可以显著提高纳米氧化锌陶瓷的光催化活性,使其具备处理水污染和
空气净化的能力。

纳米陶瓷材料的应用范围非常广泛。

在能源领域,纳米陶瓷材料可以
用于制备高性能的锂离子电池和固体氧化物燃料电池的电极材料,提高电
池的能量密度和循环寿命。

在医疗领域,纳米陶瓷材料可以用于制备人工
骨骼、人工关节和人工血管等生物医用材料,具备优异的生物相容性和机
械性能。

此外,纳米陶瓷材料还可以用于电子元器件、光学器件和薄膜材
料等领域。

总之,纳米陶瓷材料的研究已经取得了很多重要进展,在各个领域有
着广泛的应用前景。

随着纳米技术和先进制备方法的不断发展,相信纳米
陶瓷材料在材料科学和工程中将发挥更加重要的作用。

影响氧化锆研磨珠磨损性能的研究

影响氧化锆研磨珠磨损性能的研究

影响氧化锆研磨珠磨损性能的研究作者:黄印,肖春燕来源:《佛山陶瓷》2021年第10期摘要:氧化鋯研磨介质的密度高,强度和韧性很高,因此具有优异的耐磨性和非常高的研磨效率,并可防止物料污染,特别适用于湿法研磨和分散的场合,目前己广泛应用于陶瓷、磁性材料、涂料、油墨、医药食品等工业领域。

例如:高级汽车漆、手机漆、喷墨油墨、高级化妆品等。

氧化锆研磨珠凭借其优异的耐磨损性,逐步成为目前市面上使用最广泛的研磨介质,本文主要研究实际生产过程中能够影响氧化锆研磨珠磨损量的几个主要因素,探讨减少磨损量的方案。

关键词:氧化锆研磨珠、耐磨损性、磨耗、研磨对象、硬度、浓度1 引言氧化锆是一种耐高温、耐腐蚀、耐磨损而且具有优良导电性能的无机非金属材料,20世纪20年代初就开始被应用于耐火材料领域,直到上世纪70年代中期以来,国际上欧美日先进国家竟相投入具资研究开发氧化锆生产技术和氧化锆系列产品生产,进一步将氧化锆的应用领域扩展到结构材料和功能材料,同时氧化锆也是国家产业政策中鼓励重点发展的高性能新材料之一,目前正广泛地应用于各个行业中。

由于氧化锆具有大的塑性变形,加热到一定温度后容易膨胀变形,并伴随有晶粒的生长过程。

氧化锆陶瓷是研究最早的相变增韧陶瓷,利用氧化锆的相变特性,可以获得具有非常高的断裂韧性、抗弯强度的陶瓷制品。

在现代工业陶瓷体系中,氧化锆陶瓷已经成为继氧化铝陶瓷之后的第二大工业陶瓷体系。

氧化锆有三种晶型:单斜晶,四方晶,立方晶。

三种晶型可以相互转化,在单斜与四方晶型相变过程中,伴随着体积突变,因此采用纯氧化锆很难制造出致密烧结且又不开裂的制品。

早期人们发现采用与Zr4+离子半径比较接近的阳离子碱土氧化物或者稀土氧化锆(如MgO、CaO、Y2O3、CeO2等)通过形成固溶体使它具有全部稳定的结构。

随着现代科技水平的进步,各个行业都呈现一个向高精细的发展趋势,化工行业的执行标准越来越高,如锂电池、车漆、手机漆等等都在向纳米材料靠拢。

纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷刀具切削性能的研究_钟金豹

纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷刀具切削性能的研究_钟金豹

基金项目:内蒙古科技大学青年创新基金(2010NC042)收稿日期:2012年2月纳米氧化锆增韧氧化铝基陶瓷刀具切削性能的研究钟金豹1,黄传真21内蒙古科技大学;2山东大学摘要:研究了新型陶瓷刀具A15Zc和A20Z(c+m)切削淬硬T10A时的切削性能,并与已经商业化的陶瓷刀具SG4的切削性能进行了对比。

分析了两种陶瓷刀具在低速切削(99.5m/min)和高速切削(268.5m/min)时的抗磨损能力和主要磨损形态。

关键词:陶瓷刀具;切削性能;抗磨损能力;磨损形态中图分类号:TG711 文献标志码:AStudy on Cutting Performance of Nano-scale Zirconia TougheningAlumina Matrix Ceramic Tool MaterialsZhong Jinbao,Huang ChuanzhenAbstract:Compared to the commercial ceramic tool SG4,the cutting performance of nano-scale ZrO2toughe-ning Al2O3matrix ceramics tool materials,such as A15Zc and A20Z(c+m),in machining the hardened T10Asteelwere researched respectively.And the wear resistance and the main wear patterns of A15Zc and A20Z(c+m)wereanalyzed respectively at the low speed of 99.5m/min and the high speed of 268.5m/min.Keywords:ceramics tool;cutting performance;wear resistance;wear pattern1 引言陶瓷刀具的成分或者制造方法不同,其切削性能也不同,所以不同的陶瓷刀具有不同的适用范围。

纳米氧化锆医用陶瓷的力学性能研究

纳米氧化锆医用陶瓷的力学性能研究

摘要陶瓷材料因其优异的性能被誉为“未来的材料”,在口腔修复领域,陶瓷材料以其极佳的生物相容性、良好的耐磨、耐腐蚀性和类似天然牙的美学性能成为修复材料的首选。

自上世纪六十年代人们解决了金瓷匹配问题后,以金属底层冠增强的金属熔附烤瓷牙(PFM)成为口腔临床最为常用的固定修复方式,但金属底层的存在使金属烤瓷牙存在着难以克服的缺点,例如:金属离子的析出有潜在的致敏性,析出的金属离子可导致龈缘灰线影响美观,遮色层的存在阻止了光线透过使人工牙缺乏天然牙活力等。

因此能够以高强度陶瓷材料取代底层金属冠,以达到最佳美学效果和生物相容性的全瓷修复已成为近年的研究热点和口腔修复的发展方向,并相继出现了IPS Impress热压铸陶瓷、In-Ceram系列粉浆涂塑渗透铝瓷等全瓷材料,近年又与先进的计算机辅助设计/计算机辅助制作(CAD/CAM)技术相结合研制出可机械加工的In-Ceram多孔铝瓷和Procera All Ceram高铝瓷预成瓷块,大大推进了全瓷修复体在临床的应用。

但由于陶瓷材料的位错运动,这种脆性本质限制了陶瓷材料的实际应用,克服其脆性、提高其韧性一直是材料学家们努力要解决的问题。

但由于陶瓷材料的化学键大都为离子键和共价键,键结合牢固并有明显的方向性,室温下几乎不能产生滑移或位错运动,这种脆性本质限制了陶瓷材料的实际应用,克服其脆性、提高其韧性一直是材料学家们努力要解决的问题传统的陶瓷增韧方法有相变增韧、纤维增韧、晶须及颗粒韧化等,其中最为引人注目的材料之一是氧化锆相变增韧陶瓷,由于在应力作用下诱发四方相向单斜相的马氏体相变而使其断裂韧性大大提高,成为室温下韧性最好的陶瓷材料,故有“陶瓷钢”的美誉,而且其粉体还可以作为第二相颗粒填加到其它陶瓷基体中起到相变增韧作用。

近年来氧化锆陶瓷优良的力学性能也引起了口腔医学家们的关注,成为引人注目的新型牙科材料。

除了传统的增韧方法,近年来纳米科技的发展使新材料、新技术不断涌现,纳米陶瓷被认为是解决陶瓷脆性的战略途径。

纳米氧化锆涂层材料的研究

纳米氧化锆涂层材料的研究

纳米氧化锆涂层材料的研究引言:纳米材料在材料科学领域具有广泛应用前景,其特殊的物理和化学性质使其成为研究的焦点。

纳米氧化锆是一种具有优异性能的重要纳米材料,其广泛应用于催化剂、电池、传感器等领域。

本文将介绍目前纳米氧化锆涂层材料的研究进展和应用。

一、纳米氧化锆涂层的制备方法:目前,有多种方法可以制备纳米氧化锆涂层,包括物理气相沉积法、化学气相沉积法和溶胶-凝胶法等。

物理气相沉积法通常是通过将氧化锆粉末或金属氧化锆在高温下转化成气体,然后在基底表面沉积。

化学气相沉积法主要是利用氧化锆前驱体在加热的基底上分解沉积。

溶胶-凝胶法是将氧化锆前驱体溶解在溶剂中形成溶胶,然后通过热处理使其成为凝胶,最后在基底表面沉积。

这些方法具有成本低、制备周期短、操作简便等优点。

二、纳米氧化锆涂层的表征方法:纳米氧化锆涂层的性能需通过多种表征手段来评估。

包括透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)等。

TEM和SEM可以观察纳米氧化锆涂层的表面形貌和纳米颗粒的分布情况。

XRD可以确定纳米晶体的晶格结构和晶粒尺寸。

TG-DTA可以测试纳米氧化锆涂层的热稳定性和热解行为。

这些表征方法可以为纳米氧化锆涂层的性能研究提供可靠的数据支持。

三、纳米氧化锆涂层的性能研究:纳米氧化锆涂层具有优异的物理和化学性能。

首先,纳米氧化锆涂层具有很高的硬度和抗磨损性,可以提高基底材料的耐磨损性能。

其次,纳米氧化锆涂层具有良好的抗氧化性能,可以有效防止基底材料的氧化损伤。

另外,纳米氧化锆涂层还具有优异的耐腐蚀性能和高温稳定性,可以应用于一些特殊环境中。

四、纳米氧化锆涂层的应用:纳米氧化锆涂层具有广泛的应用前景。

在催化剂领域,纳米氧化锆涂层可用于催化剂的制备和表面修饰,提高催化剂的活性和选择性。

在电池领域,纳米氧化锆涂层可用于锂离子电池和燃料电池的正极材料,提高电池的充放电性能。

在传感器领域,纳米氧化锆涂层可用于气敏传感器和光敏传感器,提高传感器的灵敏度和选择性。

纳米涂层材料的摩擦磨损性能研究

纳米涂层材料的摩擦磨损性能研究

纳米涂层材料的摩擦磨损性能研究摩擦磨损是各种工程装置以及机械设备在运行过程中难以避免的现象。

为了保证机械设备的长期运行和降低维护成本,研究人员一直致力于开发新型涂层材料,以提高材料的摩擦磨损性能。

而纳米涂层材料由于其独特的性能和结构,成为当前研究的热点之一。

纳米涂层材料是指厚度在纳米量级的涂层材料,其粒子的粒径通常小于100纳米。

相比传统的涂层材料,纳米涂层材料具有更高的硬度和更好的耐磨性,这使得它们在摩擦磨损场合中表现出色。

首先,纳米涂层材料具有很强的硬度和刚性。

纳米颗粒的小尺寸和高比表面积使得纳米涂层材料具有优异的力学性能。

在摩擦磨损过程中,纳米涂层的硬度可以对抗外界应力,阻止材料表面的微观塑性变形,从而减少摩擦磨损。

此外,由于纳米涂层具有较高的刚性,其表面形貌变化较小,摩擦系数也相对较低。

其次,纳米涂层材料具有优异的润滑性能。

纳米颗粒的细小尺寸使得纳米涂层在其表面形成了较为光滑的纳米结构。

这种微观结构可以存储大量的润滑油,形成有效的润滑膜,减少表面间的直接接触,从而降低了摩擦磨损。

另外,纳米涂层具有较高的分散性,能够在喷涂或者电化学沉积过程中均匀地分布在基材表面,提高涂层的光滑度和润滑性。

第三,纳米涂层材料具有优异的耐磨性。

纳米涂层的微观结构可以有效地阻碍摩擦磨损粒子的运动,并且降低表面的摩擦热量和机械破坏。

此外,纳米涂层的高硬度和刚性也能够抵抗外界物理和化学侵蚀,提高涂层的使用寿命和稳定性。

纳米涂层材料的研究和应用涵盖了广泛的领域,如汽车工业、航空航天、电子设备等。

以汽车工业为例,纳米涂层材料可以应用在发动机缸套、活塞环以及传动装置等关键部件上,提高汽车发动机的效能和寿命,降低能源消耗和环境污染。

在航空航天领域,纳米涂层材料能够提高飞机发动机的涡轮叶片耐腐蚀性和耐磨性,延长其使用寿命,同时减少维护和更换的频率。

然而,纳米涂层材料的研究和应用还面临一些挑战。

首先,纳米涂层的制备工艺和涂层厚度的控制较为复杂,因此需要在制备过程中精确控制实验条件,以获得具有高质量和充分性能的纳米涂层。

齿科CADCAM氧化锆及二硅酸锂玻璃陶瓷的磨损性能实验研究

齿科CADCAM氧化锆及二硅酸锂玻璃陶瓷的磨损性能实验研究

齿科CAD/CAM氧化锆及二硅酸锂玻璃陶瓷的磨损性能实验研究研究目的:本研究依据机械摩擦三个阶段(跑合期、稳定磨损期、剧烈磨损期)理论进行体外磨损试验,探讨CAD/CAM氧化锆陶瓷、二硅酸锂玻璃陶瓷与牛牙釉质或自身配副时磨损行为随时间变化的规律,为了解瓷修复材料的磨损性能,指导临床瓷修复材料选择、保护对颌天然牙,改进齿科陶瓷材料性能提供实验参考数据。

研究方法:1.CAD/CAM氧化锆陶瓷与牛牙釉质配副的动态磨损行为研究:将长10 mm、直径3 mm的氧化锆陶瓷圆柱作为上磨头,与厚3 mm、直径20 mm的牛牙釉质下试件随机分组配副,组成9对摩擦副。

在室温环境、人工唾液润滑条件下,每对摩擦副在CSM摩擦磨损试验机上进行144万次磨损循环,循环模式为匀速圆周运动(回转半径2.5 mm、转速100r/min),加载力为10 N。

在144万次磨损循环中选取20个循环节点,当循环至相应节点时在不拆卸试件的前提下利用三维表面形貌仪测量上、下试件的磨损损失量,以获得相应磨损曲线;根据所得磨损阶段,利用三维形貌仪、扫描电镜观察各磨损阶段的磨损面粗糙度及微观形貌。

2.CAD/CAM二硅酸锂玻璃陶瓷与牛牙釉质配副的动态磨损行为研究:将长10mm、直径3 mm的二硅酸锂玻璃陶瓷圆柱作为上磨头,与厚3 mm、直径20 mm 的牛牙釉质下试件随机分组配副,组成9对摩擦副。

在室温环境、人工唾液润滑条件下,每对摩擦副在CSM摩擦磨损试验机上进行144万次磨损循环,循环模式为匀速圆周运动(回转半径2.5 mm、转速100 r/min),加载力为10 N。

在144万次磨损循环中选取20个循环节点,当循环至相应节点时在不拆卸试件的前提下利用三维表面形貌仪测量上、下试件的磨损损失量,以获得相应磨损曲线;根据所得磨损阶段,利用三维形貌仪、扫描电镜观察各磨损阶段的磨损面粗糙度及微观形貌。

3.CAD/CAM氧化锆陶瓷自身配副的动态磨损行为研究:将9个长10 mm、直径3 mm的氧化锆陶瓷圆柱作为上磨头,与9个厚3 mm、直径20 mm 的氧化锆陶瓷下试件随机分组配副,组成9对摩擦副。

纳米陶瓷添加剂摩擦学性能研究的开题报告

纳米陶瓷添加剂摩擦学性能研究的开题报告

纳米陶瓷添加剂摩擦学性能研究的开题报告摩擦学是材料科学领域一个重要的研究方向,探究各种材料在接触和摩擦中相互作用的本质规律,为材料的设计、制造和应用提供理论基础和实践指导。

纳米陶瓷添加剂是一种新型的功能性材料,具有抗磨损、耐侵蚀、高温稳定等优异性能,近年来受到广泛关注。

本文将以纳米陶瓷添加剂在摩擦学中的应用为研究对象,探究其摩擦学性能。

一、研究背景和意义摩擦学是材料科学和工程设计中的一项重要研究领域,深入研究各种材料在接触和摩擦过程中物理、化学和表面特性,是制定材料设计和制造加工参数的重要基础。

纳米陶瓷作为一种新型的功能材料,具有超强的摩擦学性能,为提高材料的耐磨性、抗腐蚀性和高温稳定性等提供了广阔的应用前景。

因此,在摩擦学领域中研究纳米陶瓷添加剂的影响和作用机理是有重要意义的。

二、研究内容本文将从以下两个方面展开研究:1. 纳米陶瓷添加剂的制备和表征通过控制不同的合成条件,制备出纳米级别的氧化铝、氧化硅和氧化钨等多种纳米陶瓷添加剂。

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等手段对纳米颗粒的形貌、结构和尺寸等进行表征,为后续的摩擦学性能研究提供基础数据。

2. 纳米陶瓷添加剂的摩擦学性能研究利用摩擦学测试平台,分别在干磨和润滑磨条件下研究纳米陶瓷添加剂的摩擦系数和磨损率等性能指标,并对其作用机理进行探讨。

通过比较不同纳米陶瓷添加剂在不同工况下的摩擦学性能,找出优化摩擦学性能的最佳工艺条件。

三、研究方法1. 纳米陶瓷添加剂的制备采用水热法、溶胶-凝胶法等方法合成纳米陶瓷添加剂。

通过改变反应参数,调节反应过程,使用SEM、TEM、XRD等手段对样品进行表征。

2. 摩擦学测试选用磨损测试机器,测定摩擦学性能的相关指标。

通过调节实验条件,获取不同纳米陶瓷添加剂的摩擦系数和磨损率数据,分析其摩擦学性能。

四、预期研究结果通过本次研究,预计得到以下研究成果:1. 实验室制备成功不同种类的纳米陶瓷添加剂,并对其材料结构和性质进行了表征。

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纳米氧化锆陶瓷材料摩擦磨损情况研究
青岛市技师学院王利利
近些年,很多学者对纳米氧化锆陶瓷的制备研究比较多,但是对其性能的研究相对较少一些。

随着纳米材料的逐渐应用,尤其是医学应用领域,对其性能的要求越来越高,不仅要有良好的力学性能,还要有好的摩擦磨损性能。

本文主要研究润滑条件下,纳米氧化锆陶瓷材料的摩擦磨损情况。

摩擦磨损实验用的试件是自制的3Y-TZP陶瓷块,纳米氧化锆复合粉体,在200Mpa的压力下,干压成型后再冷等静压成形,在1450ºC常压烧结制备。

经金刚石切割,精密磨床磨削加工后制成所需尺寸19X13X11.7。

润滑液为10号机油,对磨环块是经淬火和回火处理而制成的GCr15钢环,摩擦表面也经过磨削加工并抛光。

与纳米氧化锆陶瓷块对比的试件是氧化铝陶瓷块,含95%的三氧化二铝,尺寸同3Y-TZP陶瓷块。

润滑条件下的主要参数为:转速范围360转/分~840转/分,载荷(试验力)范围100N~1000N,室温,相对湿度为60%,润滑介质为10号机油。

一、摩擦系数
1.载荷对摩擦系数的影响
在10机油润滑条件下,测得的摩擦系数随载荷和转速的变化如图1所示。

润滑条件下的摩擦系数明显比干摩擦时降低了很多,在0.05~0.14之间。

从图中,我们可以看出来,随着法向载荷由100N到600N的逐渐增加,纳米ZrO2陶瓷材料的摩擦系数成上升趋势。

因为加在试样上载荷增加了,两接触表面之间产生的摩擦力也大了,摩擦系数随着载荷的增加而上升,但是上升趋势越来越缓慢。

在转速240r/min的时候,摩擦系数随载荷变化不大,比较平稳;但是在840r/min的时候,摩擦系数随着载荷的波动变化比较大,100N至400N之间摩擦系数迅速上升,由0.0561迅速上升到0.1121,然后逐步平稳,在0.12附近波动。

与其它几种常用的牙科医用材料相比,钛合金、镍铬合金在O.3左右,钴铬合金在O.25左右。

A1203陶瓷的摩擦系数在0.45—0.70之间波
2
2.转速对摩擦系数的影响
从图1中,可以看出,无论载荷是多少,摩擦系数都随转速的增加而下降。

分析其原因,在转速低的时候,试样与摩擦副的接触面磨合比较慢,粗糙度大,从而摩擦力就大,所以摩擦系数大;而转速高的时候,试样与摩擦副的接触面磨合迅速,表面的粗糙度小了,摩擦力就小了,所以摩擦系数就小。

另外,转速增高了,摩擦表面产生了塑性变形,并且逐渐加剧,从而使接触面升温、软化,起到了润滑作用。

所以,随着转速的增加,摩擦系数成下降趋势。

3.时间对摩擦系数的影响
试样和摩擦副摩擦时间的长短对摩擦系数也有一定的影响。

如图2所示,从图中可以看出,随着摩擦时间的加长,摩擦系数成下降趋势。

分析其原因:在摩擦初始阶段,两接触表面不够光滑,表面有凸点,产生的摩擦力比较大,所以摩擦系数比较大;但是随着摩擦时间的延长,两接触表面逐渐变得光滑,摩擦力变小了,所以摩擦系数也变小了]。

因此,随着摩擦时间的延长,摩擦系数成下降趋势。

二、磨损率
1.纳米ZrO 2陶瓷磨痕变化
磨损率是一个衡量耐磨性能的通用值,关键是要测出对磨后,纳米ZrO 2陶瓷的磨痕宽度和磨痕长度,用表面轮廓粗糙度仪测得结果。

载荷越高磨痕越明显,磨痕长度和磨痕宽度越大。

但是,总的来说,无论载荷高低,转速大小,纳米ZrO 2陶瓷的磨痕变化都很细微,磨损变化也不大。

而A1203陶瓷对磨后,用肉眼观测,即可测得其磨痕比纳米ZrO 2陶瓷明显的多。

2.纳米ZrO 2陶瓷磨损率
当转速为定值时,随着载荷的不断增加,纳米ZrO 2陶瓷磨损率呈现上升趋势。

当载荷为定值时,随着转速的不断增加,纳米ZrO 2陶瓷磨损率呈现下降趋势。

当载荷低于500N 时,纳米ZrO 2陶瓷磨损率在10-7~10-6mm 3/N.m 量级范围内变化,发生了比较轻微的磨损,当载荷高于1000N 时,纳米ZrO 2陶瓷磨损率在10-6~10-5mm 3/N.m 范围内,产生了塑性变形,磨损加剧。

在载荷低于500N 时,10号机油润滑条件下的磨损率一般比纳米ZrO 2陶瓷在干摩擦时低一个数量级。

因为在10机油润滑时,硬质磨削被润滑油冲走了,而且润滑油对摩擦副表面起到了冷却作用,使摩擦副的表面不会因温度的升高而加剧磨损。

干摩擦时的磨损率一般是10号机油润滑条件下的2~5倍]。

由图可以看出来,低速时磨损率较高,高速时磨损率较低,可见纳米ZrO 2陶瓷高速时滑动摩擦性能比较好,耐磨性要优于低速。

因为随转速的升高,接触面之间的凸起部分磨合迅速,在比较短的时间内,摩擦副接触面就变得比较光滑,生成氧化膜的速度加快,减轻摩擦副的进一步磨损,使磨损率减小]。

另外,转速的提高会使摩擦副接触表面温度迅速上升,两个相互摩擦的表面之间会因摩擦热而产生表层元素的转移和粘着磨损,填充了磨损表面磨损,所以磨损率较低。

图3 纳米ZrO 2陶瓷磨损率随载荷和转速的变化
而A1203陶瓷在100N 载荷作用下,磨损率较大,摩擦系数也较大,A1203陶瓷的韧性低,有组织缺陷,造成了脆性剥落。

当载荷增加到500N 时,A1203陶瓷摩擦接触面发生磨屑粘着,减缓了磨损。

当载荷继续增加到1000N 时,A1203陶瓷由轻微磨损转为剧烈磨损,磨损率也随着载荷的增加而上升,A1203陶瓷磨损率的数量级在10-5mm 3
/N.m 量级范围内。

由此可见,纳米ZrO 2陶瓷的耐磨性要好于A1203陶瓷。

纳米ZrO 2陶瓷组织均匀致密、晶粒细小,强度、韧性都要好磨损率
于A1203陶瓷,所以在摩擦磨损的过程中,纳米ZrO2陶瓷表面形成一层膜而降低了磨损,因而纳米ZrO2陶瓷在同等工况下的磨损率比A1203陶瓷磨损率低。

因此,通过实验得出结论:纳米氧化锆陶瓷比其他金属材料或陶瓷材料具有优良耐磨损性能。

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