氧化锆陶瓷材料的抗热震性能分析
氧化锆陶瓷材料
氧化锆陶瓷材料
氧化锆陶瓷是一种新型的高性能陶瓷材料，具有优异的机械性能、化学稳定性
和生物相容性，因此在医疗、电子、化工等领域有着广泛的应用前景。
首先，氧化锆陶瓷材料具有优异的机械性能。
它的硬度高、强度大、耐磨损，
是传统金属材料的几倍甚至几十倍，因此可以用于制造高负荷、高速度、高精度的机械零部件，如轴承、刀具等。
同时，氧化锆陶瓷的断裂韧性也得到了显著提高，不易发生脆性断裂，具有较好的抗疲劳性能。
其次，氧化锆陶瓷材料具有良好的化学稳定性。
它在常温下对酸、碱等化学物
质具有很好的抵抗能力，不易发生腐蚀和氧化，因此可以用于制造化工设备、热交换器等耐腐蚀材料，延长设备的使用寿命，降低维护成本。
再次，氧化锆陶瓷材料具有优异的生物相容性。
它不会引起人体的排斥反应，
可以与人体组织良好地结合，因此被广泛应用于制造人工关节、牙科修复材料等医疗器械，提高了医疗器械的使用寿命和安全性。
总的来说，氧化锆陶瓷材料具有广阔的应用前景，但也存在着一些挑战和问题。
例如，氧化锆陶瓷的加工难度较大，制造成本较高，且在高温和高应力条件下容易发生相变而导致性能下降。
因此，今后需要进一步研究和改进氧化锆陶瓷材料的制备工艺和性能优化方法，以满足不同领域对材料性能的需求。
综上所述，氧化锆陶瓷材料具有优异的机械性能、化学稳定性和生物相容性，
有着广泛的应用前景，但也面临着一些挑战和问题。
我们期待在未来的研究中，能够进一步发挥其优势，克服其劣势，推动氧化锆陶瓷材料在各个领域的应用和发展。
陶瓷热震性及增韧
断裂开始和裂纹扩展的统一理论
比较断裂理论和损伤理论及参数，结论相悖。
原因是二者所引用的理论基础及其判断依据不同。前者注重 的是裂纹成核，后者关心的是已有裂纹的扩展。它们分别适 用于致密陶瓷和诸如耐火材料的多孔材料 Hasselman为弥补临界应力断裂理论只注重裂纹成核问题 和抗热震损伤理论只强调裂纹扩展的不足，将二者结合起来， 建立了以断裂力学为基础的断裂开始和裂纹扩展的统一理论 初始裂纹很短 c:激发裂纹扩展的临界温差 初始裂纹很长
提高材料的断裂能
陶瓷材料韧性的改善主要有微裂纹增韧、相变增韧、裂纹尖 端尾流区增韧等几种机制。
陶瓷材料的增韧
微裂纹增韧机制
在陶瓷材料中引入一定密度的显微裂纹，由于微裂纹在扩展过 程中的偏转、弯曲，可耗散大量的能量，可以显著提高材料 的韧性，进而提高材料的抗热震损伤性能。
影响陶瓷材料抗热震性能的因素
陶瓷材料的力学性能 陶瓷材料的热学性能 陶瓷材料的显微结构 陶瓷材料的表面状况
力学性能对抗热震性的影响
抗热震性能相关的力学性能主要包括材料的断裂强 度、断裂韧性、弹性模量 陶瓷材料的抗热震断裂能力和抗热震损伤能力对f 和E的要求相反，这就要根据材料更趋于受哪种参 数的限制，来选择合理制备方法对其加以控制。 E可通过材料的气孔率进行调节，经验公式 通过向基体材料中添加第二相材料，也是调节E的有 效方法。
热震性的研究意义
以氧化锆为例 氧化锆陶瓷优异的常温力学性能使 它越来越受到人们的重视。改善抗热震性是拓展氧 化锆陶瓷应用范围的重要方面 改善陶瓷刀具的抗热震性，提高刀具的耐用度
陶瓷材料抗热震评价理论
抗热震断裂理论 (基于热弹性理论）
代表理论是Kingery的“临界应力断裂理论”
陶瓷材料的抗热震性的改善与应用
陶瓷材料的抗热震性改善与应用摘要：本文总结了陶瓷材料抗热震的理论基础以及抗热震陶瓷材料的分类与应用，基于理论提出了改善陶瓷材料抗热震性的策略，为制作高抗热震陶瓷材料提供了可借鉴的工程技术途径。
关键词：陶瓷 材料 抗热震性 改善措施 应用 引言：陶瓷材料因具有极高的熔点、高的化学和物理稳定性及优异的抵抗极端环境的能力而闻名。
但陶瓷材料由于其固有的脆性，抗热震性能较差，热冲击是造成陶瓷材料破坏的重要原因。
因此，改善陶瓷材料的抗热震性能历来就是陶瓷材料研究的重大课题之一。
1. 陶瓷抗热震性的理论基础陶瓷抗热震性指陶瓷在温度剧变情况下抵抗热冲击的能力。
陶瓷抗热震性能经典理论主要有两种，即Kingery 抗热震断裂理论和Hasselman 抗热展损伤理论和Andersson 等提出一种新模型——压痕淬冷法。
(1) Kingery 基于热弹性理论，提出了抗热震断裂理论。
由热震温差引起热应力与材料固有抗拉强度之间的平衡作为抗热震断裂判据，导出抗热震断裂参数： (1f R E=ασ-μ)式中：f σ为强度极限，E 为弹性膜量，μ为泊松比，α为热膨胀系数， 根据上式，要使陶瓷材料具有优异抗热震性，需要陶瓷弹性模量低，强度极限高，泊松比低。
一些材料R 的经验值见下表。
R 的经验值f σ(MPa )μ-6-1α(⨯10K ) ()E GPaR （℃）23Al O345 0.22 7.4 379 96 SiC 414 0.17 3.8 400 226 热压烧结SiC310 0.24 2.5 172 547 HPSN690 0.27 3.2 310 500 4LAS1380.271.0701460(2) Hasselman 基于断裂力学理论，从能量观点出发，提出了抗热冲击理论.分析材料在温度变化下裂纹成核、扩展动态过程。
以弹性应变能与断裂表面能之间平衡作为抗热震损伤判据，导出抗热震损伤参数122st 20R ()G E λ=α式中：E 0是材料无裂纹时的弹性模量，G 为弹性应变能释放率，α为热膨胀系数，R st 大，裂纹不易扩展，热稳定性好。
石墨表面氧化锆陶瓷防护涂层组织性能研究
石墨表面氧化锆陶瓷防护涂层组织性能研究何龙;黄凌峰;刘建明;章德铭【摘要】采用棒材火焰喷涂工艺,以不同致密度的氧化锆陶瓷条棒为喷涂材料在石墨基体上制备了氧化锆陶瓷防护涂层,对涂层的组织形貌、结合强度和抗热震性进行了测试研究.结果表明,采用不同致密度的陶瓷条棒可制备出组织致密的涂层,氧化锆陶瓷涂层在石墨基体表面的结合强度最高可达5.0MPa,在6.3×10-1Pa真空环境下涂层的室温~1300℃抗热震性良好,涂层结合强度和抗热震性随涂层致密度的提高而提高.【期刊名称】《热喷涂技术》【年(卷),期】2017(009)004【总页数】5页(P39-43)【关键词】棒材火焰喷涂;石墨基体、氧化锆涂层【作者】何龙;黄凌峰;刘建明;章德铭【作者单位】中核四〇四有限公司,兰州 732850;北京矿冶研究总院,北京 100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京 102206;北京矿冶研究总院,北京 100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京 102206;北京矿冶研究总院,北京 100160;北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京 102206【正文语种】中文【中图分类】TG174.4421. 引言早在20世纪初期，氧化锆就被用于耐火材料，随着科技的进步与氧化锆涂层制备工艺的发展，氧化锆涂层已在航空航天[1]、金属熔炼[2]、医用医疗[3]等诸多领域得到应用。
目前氧化锆喷涂工艺主要包括等离子喷涂与火焰喷涂两大类。
相比火焰喷涂，等离子喷涂工艺虽有焰流温度高，喷涂涂层平整、致密等优点[4]，但火焰喷涂具有工艺简单、操作方便、成本低等优势，在小批量涂层制备时具有灵活、高效的优势。
火焰喷涂氧化锆陶瓷条棒在工艺生产中有着广泛的实际使用价值，它是通过高温氧-乙炔焰将氧化锆棒材端头熔化成陶瓷液滴，通过高压空气携带喷射到工件表面并形成均匀、致密的氧化锆涂层。
石墨材料具有耐高温、易加工、抗热冲击性好、可焚烧处理等优点，因而常被用于制成坩埚熔炼难熔原料。
兰炼富士氧化锆说明书
兰炼富士氧化锆说明书
兰炼富士氧化锆是一种高性能陶瓷材料，具有优异的热力学性能和机械性能。
它由纯氧化锆粉末制成，经过高温烧结和表面处理工艺而成。
在工业、医疗和航空航天等领域中有广泛的应用。
兰炼富士氧化锆的主要特点之一是其高硬度和耐磨性。
它的硬度可以与金刚石媲美，使其具有出色的耐磨性能。
这使得兰炼富士氧化锆成为制造高性能陶瓷零件的理想选择，如轴承、密封件和阀门。
此外，兰炼富士氧化锆还具有良好的抗腐蚀性能。
它在高温和腐蚀介质下表现出色，能够长时间保持稳定的化学性质。
这使得它在化工和石油工业中得到广泛应用，如制造化学反应器和管道。
兰炼富士氧化锆的热稳定性也非常出色。
它能够耐受高温环境下的极端条件，不易发生热膨胀和热震裂纹。
因此，它在高温炉窑、燃烧器和热交换器等领域中有广泛的应用。
此外，兰炼富士氧化锆还具有优异的绝缘性能。
它具有低导电率和高介电常数，使其成为制造电子元件和绝缘材料的理想选择。
在电子行业中，它被广泛应用于电容器、电感器和绝缘层等方面。
兰炼富士氧化锆还具有优异的生物相容性。
它不会引起过敏反应或其他不良生物影响，因此在医疗器械和牙科领域中被广泛使用。
它可用于制造人工关节、牙科种植物和骨修复材料等。
总之，兰炼富士氧化锆是一种多功能陶瓷材料，具有出色的性能和广泛的应用领域。
它的高硬度、耐磨性、抗腐蚀性、热稳定性、绝缘性能和生物相容性使其成
为许多行业的首选材料。
在未来，随着科技的进步和应用领域的不断扩大，兰炼富士氧化锆的潜力将得到更大的发挥。
烧结温度对钇部分稳定氧化锆陶瓷性能研究
烧结温度对钇部分稳定氧化锆陶瓷性能研究钇部分稳定氧化锆陶瓷是一种重要的耐高温陶瓷材料，它的应用已经广泛，主要用于汽轮机、航空发动机、高压电气设备等高温环境中。
其烧结温度对材料的结构、性能具有重要影响，因此研究烧结温度对钇部分稳定氧化锆陶瓷性能的影响是有必要的。
性能概述钇部分稳定氧化锆陶瓷是一种可以烧结制成固体陶瓷的新型氧化锆材料，它具有优异的耐热性能和高强度及高韧性，以及耐腐蚀性、耐磨损性和耐冲击性等优点。
钇部分稳定氧化锆陶瓷与传统氧化锆材料相比，具有更高的金属润滑性能和抗氧化性能，抗热震性能也有所提升。
它的均质性好，耐高温性能优良，可在温度达到1700℃，甚至高于1700℃的环境中使用。
实验方法以Ba+4.4Y0.6摩，ZrOz为原料，控制其重量比为1.2:6，以CzO:Na20c:F20=1:0.11:1.26为正交添加剂，采用双步法烧结制备钇部分稳定氧化锆陶瓷样品，即先是烧结一次，烧结温度分别为950°C、1050°C、1150°C和1250°C，然后再烧结组成钇部分稳定氧化锆陶瓷体系，最后烧结温度固定在1350°C。
实验中还采用差热分析仪和热重分析仪对其物性变化进行测量。
结果分析实验结果表明，随着烧结温度的升高，钇部分稳定氧化锆陶瓷的热物性表现出明显的变化趋势。
首先，烧结温度对钇部分稳定氧化锆陶瓷的热膨胀系数和热导率有一定的影响。
随着温度的升高，其热导率先呈下降趋势，但在1050°C以后s呈上升的趋势，而热膨胀系数随着温度的提高即呈增加趋势又呈减小趋势。
其次，烧结温度对钇部分稳定氧化锆陶瓷的抗氧化性、耐磨损性以及抗热震性也有一定的影响。
结果表明，烧结温度对抗氧化性和耐磨损性的影响显著，其在1050°C时达到最佳值，而抗热震性则随着温度的增加而提高。
结论研究表明，烧结温度对钇部分稳定氧化锆陶瓷性能有重要影响。
特别是在1050°C时，其表现出的性能最佳，因此可以说它在这温度下得到了最佳烧结状态。
氧化锆陶瓷概述.
氧化锆陶瓷概述摘要：ZrO2 具有熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、而高温下则具有导电性等优良性质，上个世纪二十年代开始就被用来作为熔化玻璃、冶炼钢铁等的耐火材料。
并且由于TZP 陶瓷具有高韧性、抗弯强度和耐磨性，以及优异的隔热性能，甚至其热膨胀系数接近于金属等优点，因此TZP 陶瓷被广泛应用于结构陶瓷领域。
本文介绍了氧化锆的基本性质、氧化锆超细粉体的制备方法、高性能氧化锆陶瓷材料的成型工艺以及其在各领域的应用情况。
关键词：氧化锆；高性能陶瓷；制备；应用1 引言锆在地壳中的储量超过Cu、Zn、Sn、Ni 等金属的储量，资源丰富。
世界上已探明的锆资源约为1900 万吨（以金属锆计），矿石品种约有20 种，主要含有如下几种化合物：（1）二氧化锆（单斜锆及其各种变体）；（2）正硅酸锆（锆英石及其各种变体）；（3）锆硅酸钠、钙、铁等化合物（异性石、负异性石、锆钻石）。
异性石和负异性石矿中含锆量非常低，无工业价值，因而锆的主要来源为单斜锆矿和锆英石矿，其中以锆英石矿分布广[1]。
纯ZrO2 为白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有HfO2，不易分离。
单斜ZrO2 密度5.6g/cm3，熔点2715℃。
ZrO2 具有熔点和沸点高、硬度大、常温下为绝缘体、而高温下则具有导电性等优良性质。
上个世纪二十年代开始就被用来作为熔化玻璃、冶炼钢铁等的耐火材料，从上个世纪七十年代以来，随着对ZrO2 有了更深刻的了解，人们进一步研究开发ZrO2 作为结构材料和功能材料。
1975 年澳大利亚R．G．Garvie 以CaO 为稳定剂制得部分稳定氧化锆陶瓷（Ca-PSZ），并首次利用ZrO2 马氏体相变的增韧效应提高了韧性和强度，极大的扩展了ZrO2 在结构陶瓷领域的应用[2]。
1973 年美国R．Zechnall，G．Baumarm，H．Fisele 制得ZrO2 电解质氧传感器，此传感器能正确显示汽车发动机的空气、燃料比，1980 年把它应用于钢铁工业。
氧化铝陶瓷 氧化锆陶瓷 氮化硅陶瓷
氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷是现代工业中应用较为广泛的特种陶瓷材料，它们具有优异的性能，被广泛用于高温、高压、耐磨、绝缘、耐腐蚀等领域。
下面将对这三种陶瓷材料进行介绍和比较。
一、氧化铝陶瓷1.1 氧化铝陶瓷概述氧化铝陶瓷是由氧化铝粉末制成，在高温下烧结而成的一种陶瓷材料。
它具有高硬度、耐磨、高温稳定性、化学稳定性等优点，被广泛用于制造工具、轴承、夹具、瓷砖等领域。
1.2 氧化铝陶瓷的特性氧化铝陶瓷具有以下特性：（1）高硬度：氧化铝陶瓷的硬度接近于金刚石，具有优异的耐磨性。
（2）高温稳定性：氧化铝陶瓷在高温下仍能保持稳定的物理和化学特性。
（3）化学稳定性：氧化铝陶瓷具有良好的耐腐蚀性，不易受化学腐蚀。
（4）绝缘性能：氧化铝陶瓷具有良好的绝缘性能，被广泛用于电子元件等领域。
1.3 氧化铝陶瓷的应用氧化铝陶瓷被广泛用于制造高速切削工具、陶瓷轴承、导热陶瓷、电子元件等领域。
因其优异的性能，在航空航天、制造业、电子领域有着重要的应用价值。
二、氧化锆陶瓷2.1 氧化锆陶瓷概述氧化锆陶瓷是以氧化锆粉末为主要原料，经过成型、烧结等工艺制成的一种高性能陶瓷材料。
它具有高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀等特点，被广泛用于医疗器械、航空航天及其他领域。
2.2 氧化锆陶瓷的特性氧化锆陶瓷具有以下特性：（1）高强度：氧化锆陶瓷的抗弯强度和抗压强度较高。
（2）高韧性：氧化锆陶瓷在高强度的同时具有较高的韧性，不易发生断裂。
（3）耐磨性：氧化锆陶瓷表面光滑，耐磨性能优秀。
（4）耐腐蚀性：氧化锆陶瓷具有良好的耐腐蚀性，不易受化学物质的侵蚀。
2.3 氧化锆陶瓷的应用氧化锆陶瓷被广泛用于医疗器械、航空航天、化工设备等领域。
其在人工关节、瓷牙、高温热电偶等方面有着重要的应用。
三、氮化硅陶瓷3.1 氮化硅陶瓷概述氮化硅陶瓷是以氮化硅粉末为主要原料，经过成型、烧结等工艺制成的一种高性能陶瓷材料。
它具有高硬度、高强度、高热导率等特点，被广泛用于机械制造、光学工业等领域。
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氧化锆陶瓷材料的抗热震性能分析
摘要：本文通过分析氧化锆陶瓷材料热膨胀性和相变特征，重点讨论了利用
相变提高氧化锆材料抗热震性能的方法，对改善材料抗热震性的途径进行了探
讨。
关键词：氧化锆 ，陶瓷，热震能，膨胀性 ，相变特征
Abstract: through analysis of zirconium oxide ceramic material thermal
expansion and phase change features were discussed, and the use of phase change
materials improve zirconia thermal shock resistance methods, to improve material
thermal shock resistance of the methods are discussed.
Keywords: zirconia, ceramic, thermal shock can, the dilatability, phase change
characteristics
1引言
陶瓷材料中热应力大小取决于材料的力学性能和热学性能，并且还受构件几
何形状和环境介质等因素的影响。所以，作为陶瓷材料抵抗温度变化能力大小标
志的抗热震性，也必将是其力学性能和热学性能对应于各种受热条件的综合表
现。陶瓷材料抗热震能力的研究始于20世纪50年代，迄今已经提出了多种抗震
性的评价理论，但都不同程度地存在着局限性和片面性。
2氧化锆陶瓷材料抗热震性的理论分析
陶瓷材料的热震破坏分为热冲击作用下的瞬间断裂和热冲击循环作用下的
开裂、剥落。据此，脆性陶瓷材料抗热震性的评价理论也相应分为两点观点。一
种是基于热弹性理论。它是指材料固有强度不足以抵抗热震温差引起的热应力时
就导致材料“热震断裂”。根据这一理论，陶瓷材料同时具有高的强度、热导率和
低的热膨胀系数、杨氏弹性模量、泊松比、热辐射系数及黏度，才能具有高的抗
热震断裂的能力。此外，适度降低材料密度和热容也有利于改善陶瓷材料的抗热
震性能。
另一种是基于断裂力学的概念，即材料中的热弹性应变能足以裂纹成核和扩
展而新生表面所需的能量时，裂纹就形成并扩展，从而导致材料热震损伤。根据
这一理论抗热震损伤性能好的材料应该具有尽可能高的弹性模量和尽可能低的
强度。不难看出，这些要求与高抗热震断裂能力的要求截然相反。此外，增大陶
瓷材料的断裂能、改善材料的断裂韧性，对提高其抗热震损伤能力显然是有益的。
再有，适量微裂纹存在也将有助于改善抗热震损伤性能，例如气孔率为10%~20%
的非致密陶瓷中，热扩展裂纹形成往往受到气孔的抵制，气孔的存在起着钝化裂
纹、减小应力集中的作用。相反，致密性高的陶瓷在热震作用下则易于炸裂。
氧化锆陶瓷材料具有突出的常温力学性能，它熔点高、热稳定性和化学稳定
性好。因而，它又常常在高温条件下使用，从而它的抗热震性性能又是衡量其性
能的重要指标。氧化锆具有一些特殊的性质，如氧化锆可以单料、四方和立方三
种晶型同时存在以及它的特殊相变特性，我们可以利用这些特性来优化它的热膨
胀行为，提高其抗热震性能。
氧化锆的抗热震指标：材料的各种热学性能（如热导率、热膨胀系数等）、
力学性能（如强度、弹性模量、断裂韧性和断裂能等）对陶瓷材料的抗热震性能
都有影响，现在多数研究人员研究它的热膨胀性和相变特性来提高其抗热震性
能。
3氧化锆陶瓷材料的热膨胀性
材料受热或冷却会发生热膨胀或收缩，这样就会在材料内部产生热应力。当
材料中的晶相有可逆多型转变而伴随有大的体积改变时，将产生大的热应力。纯
ZrO2就是具有这种特性的陶瓷系统的典型例子。ZrO2晶型转变温度大约为
1000℃；当加热到约1100℃时，它从单斜相转为四方相（高温稳定相），反之亦
然。这两种多型变体的密度相差很大。因此相转变时体积变化达0.6%或更大（线
度方面）。于是产生很大的应力，并出现开裂。特别是冷却时产生的张应力更是
如此。还有一种情况是，因为材料形状或传热特性，使其中的温度分布不均匀（即
产生温度梯度）时产生应力。热膨胀行为是影响材料抗热震性极其重要的因素。
根据热膨胀理论可对材料的热膨胀行为进行设计和调整，特别是对氧化锆的热膨
胀系数的大小和稳定剂有种类以及添加量有一定的关系。这对考察它的抗热震性
有重要的意义。
单斜氧化锆的热膨胀系数小，其膨胀有显著的各向导性，且存在相变问题。
立方氧化锆的热膨胀系数大，并且随温度的增加而增加，因而由它构成的材料抗
热震性较差。
4氧化锆陶瓷材料的相变特征
氧化锆陶瓷中较典型的马氏体相变为ZrO2中正方相→单斜相（t→m)转变。
它是通过无扩散剪切变形实现的，因此被认为以属于马氏相变类型的固态相变，
它具有以下特征。
①无热相变。在给定温度下，相变与时间无关。
②热滞现象。相变发生在一定范围内，单斜相转变为四方相为1170℃，而
四方转变为单斜式温度在850～1000℃，相变滞后约200℃。
③相变伴随3%～5%的体积效应和相当的剪切形变。由t-ZrO2相变成
m-ZrO2体积膨胀，反之收缩。
④相变无扩散反应发生，由于相变是瞬间完成，快于裂纹的速度，这样可以
使用相变阻止裂纹扩展提高陶瓷材料的韧性，相变的体积效应可以用来缓解热应
力，改善材料的抗热震性。
⑤颗粒尺寸效应，处于一定状态下的颗粒小于某一临界尺寸时，单斜相可保
留至室温而不相变。
⑥添加剂可以抑制相变。在氧化锆中加入MgO、CaO等可以使氧化锆以单
斜或立方形式存在。
⑦相变受应力状态约束影响。处于压应力状态时，t→m相变将受到抑制，
反之则有利于相变。
一定温度范围内，氧化锆陶瓷的相变体积效应与膨胀效应相反，因而可以用
改变氧化锆的固溶组成、受力状态和颗粒粒径及分布调整相变量和相变温度范
围，来改善材料的热膨胀行为。虽不能由纯单斜相氧化锆制成可用陶瓷，但可以
利用其热膨胀的各向异性来改善材料的韧性和提高材料的抗热震性能，例如对于
耐火材料的抗热震往往依赖于大量气孔的存在。气孔的作用如下。
①容纳一定的膨胀变形，缓解热应力。
②气孔能在主裂纹尖端区域形成局部的微裂纹网，导致的弹性应变能局部减
小保证了裂纹稳定扩展，从而提高材料的抗热震性。
然而气孔的存在往往是我们所不需要的，因而Garvie等提出了用单斜ZrO2
多晶设计先进耐火材料的思路和方法。它是以单斜ZrO2多晶取代气孔并起到气
孔的作用，所采用的单斜多晶ZrO2（MPZ）平均尺寸13μ m,其中包含有粒径为
1～2μ m的微晶，把它们均匀分布在任何惰性脆体基体中，制成了接近理论密度
的复合材料。它具有稳定的裂纹扩展特征，使材料的抗热震性能大大的提高。
Garvie认为材料性能的改善与氧化锆的相变无关，而是由单斜ZrO2颗粒的各向
异性产生热应力在基体中形成潜在的微裂纹所致。利用和控制氧化锆的相变，从
宏观上改善材料的热膨胀行为，以有利相变体积效应在材料内形成适量的微裂
纹，提高材料的抗热震性。
热处理对陶瓷材料的显微结构，尤其对材料中的应力分布状态有明显的影
响。通过热处理促使晶界上残留的玻璃相析品，提高晶界耐火度，是晶界工程中
有效提高陶瓷材料高温度的措施之一。另外，经热处理获得所需晶界状态，从而
改善陶瓷的传热性能，对提高抗热震性也有重要意义。退火处理不仅能够有效的
消除陶瓷材料中的内应力，而且能松弛材料中裂纹尖端附近的集中应力，减弱应
力场强度因子，增加了脆断阻力，减少了热震破坏的动力，因而退火热处理还有
使表面的微裂纹愈合的作用。采用合理的烧结工艺和合适的热处理工艺也是提高
陶瓷材料抗热震的有效途径。但这方面的研究报道甚少。
材料的抗震性与材料的物理性能密切相关，对于选定的材质，其物理性能已
经确定，我们可以根据其具体特点，通过工艺的人优化调整，提高材料的抗热震
性能。对于氧化锆材料，利用相变特征来改善材料的抗热震性能还有很多工作要
做。
5结束语
针对以上情况，我们还有必要对氧化锆陶瓷材料的抗热震性现象进行进一步
的研究，从而为寻找合适的抗热震性措施提供理论依据。对现有的抗热震性工艺
进行发展和完善，做到优化现有工艺，降低生产成本，并开发新的抗热震性工艺。