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氧化鋁陶瓷材料的結(jié)構(gòu)是剛玉型的，是有本身的離子鍵合特性，從而滑移系統(tǒng)遠(yuǎn)小于金屬，導(dǎo)致其中缺乏有一定的韌性和可塑性，所以氧化鋁陶瓷的斷裂韌性較低，這極大地限制了氧化鋁陶瓷的它的應(yīng)用。氧化鋁陶瓷的韌性不夠是限制氧化鋁應(yīng)用的場景的重要因素。氧化鋯陶瓷的熔點(diǎn)特高可達(dá)2700度，耐熱和耐腐蝕性能好，導(dǎo)熱系數(shù)特低(約為16.8W/m/k)，熱膨脹系數(shù)較大，接近金屬材料。完全可以穩(wěn)定的氧化鋯易產(chǎn)生較高的熱應(yīng)力，但部分穩(wěn)定氧化鋯具有強(qiáng)度高、脆性低、斷裂韌性高等特點(diǎn)，被認(rèn)為是發(fā)動機(jī)上很有前途的陶瓷材料。為了提高陶瓷材料的脆性和強(qiáng)度，近些年以來提出了各種增韌補(bǔ)強(qiáng)機(jī)制，開發(fā)了各種高性能氧化鋯增韌陶瓷。目前應(yīng)用范圍大的陶瓷系列有：氧化鋯增韌陶瓷、釔穩(wěn)定氧化鋯陶瓷、四方多晶氧化鋯陶瓷，這三種陶瓷均具有良好的韌性和高強(qiáng)度，其優(yōu)異的性能是由于氧化鋯從應(yīng)力誘導(dǎo)相變向單斜相變轉(zhuǎn)變，并伴隨著體積膨脹。這種現(xiàn)象稱為相變增韌。這種方法是非常有效的，但是也是技術(shù)要求比較高的。相變增韌氧化鋯陶瓷是一種具有很大發(fā)展前景的新型結(jié)構(gòu)陶瓷，通過氧化鋯相變可以提高陶瓷材料的斷裂韌性和抗彎強(qiáng)度，使其具有優(yōu)良的力學(xué)性能、低的導(dǎo)熱性和良好的抗沖擊性能。