氧化铝陶瓷作为当下应用较广、性价比较高的工业陶瓷之一，其超高的硬度、精彩的耐磨能力、稳定的化学性能等都让其在工业防磨领域备受青睐 。可是氧化铝陶瓷脆性大、断裂韧性低（仅为2.5—4.5MPa•m1/2 ）的特性却限制了其在大攻击工况中的使用 。那么氧化铝陶瓷如何提升断裂韧性呢？
一、增韧要领
目前，提高氧化铝陶瓷断裂韧性主要有三种要领：
1. 引入第二相 。在氧化铝陶瓷的基体中引入第二相，使其填充到氧化铝的晶界处，从而有利于阻断裂纹的流传，进而提高陶瓷的断裂韧性 。
2. 加入氧化铝籽晶 。因为籽晶的加入，能促使晶粒的异向生长，异向生长会形成片状以及柱状的晶粒，这种晶粒类似于晶须，从而对陶瓷有裂纹偏移、晶粒拔出、连接增韧的作用 。
3. 形成缺陷漫衍 。通过粉体的合成历程或陶瓷的制备历程中形成缺陷漫衍，从而改善氧化铝陶瓷的断裂韧性 。
氧化锆增韧氧化铝就是接纳引入第二相的要领提升氧化铝断裂韧性 。
365速发国际购票大厅特瓷研爆发产的氧化锆增韧氧化铝陶瓷（也叫ZTA陶瓷）是在氧化铝中加入一定比例的氧化锆，给α-氧化铝晶体中引入氧化锆作为第二相，填充到氧化铝的晶界处，阻断裂纹的流传，提升陶瓷断裂韧性 。
二、增韧原理
1、氧化锆晶粒的保存，能牢固、强化氧化铝陶瓷的晶界，从而能减弱裂纹的影响 。
2、氧化锆的弹性模量和热膨胀系数都与氧化铝有所差别，由于它们这两种性质的差别，当氧化锆填充在氧化铝晶界处时，氧化锆晶�；崾艿窖趸辆Я６云浔⒌木断蜓褂α�，从而被紧紧地夹住，当遇到外力作用时，裂纹会爆发偏转，进而提高了陶瓷的断裂韧性 。
数据剖析标明，当烧结温度低于1500℃时，烧结体的致密度比较低，说明此时陶瓷中可能还保存大宗的气孔未排除 。当烧结温度抵达1500℃时，其致密度有大幅度的提升，甚至其中纯氧化铝的烧结体致密度抵达99%以上 。但进一步提高烧结温度，纯氧化铝的烧结体致密度泛起减小，反而掺有差别比例氧化锆的氧化铝-氧化锆烧结体致密度进一步增加，且高于纯氧化铝烧结体 。从差别配比的氧化铝-氧化锆烧结体致密度变革趋势看出，当A1/Zr=20时，其致密度最高，抵达了 99.4%，此时样品基本完全致密 。关于纯氧化铝陶瓷在1600℃时，致密度反而有了小幅的降低，这主要是当温度继续升高时，陶瓷的晶�；岵糠忠斐３ご�，形成二次再结晶，致使一些气孔被包裹到晶粒内部，从而使陶瓷样品的致密度降低 。并且同时有少量的气孔以微小的尺寸保存于晶粒中，气孔在晶粒中可爆发迁移，从而引发气孔合并，导致较大气孔的泛起，最终导致样品的致密度小幅降低 。
也就是说，在1600℃的温度下烧结出的氧化锆增韧氧化铝陶瓷性能较好，其断裂韧性可达7.6MPa•m1/2，比纯氧化铝陶瓷提升了近一倍，可以用于矿山、码头、口岸等重磨损强攻击工况 。
文/谢勇
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