二氧化鋯反應(yīng)燒結(jié)模式

　　二氧化鋯反應(yīng)燒結(jié)模式

　　氧化鋯陶瓷因性能獨(dú)特可應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，但存在制備成本過(guò)高，難以制備大尺寸異型構(gòu)件等問(wèn)題。借鑒制備反應(yīng)燒結(jié)氧化鋁陶瓷的經(jīng)驗(yàn)，將Al和AIN粉體進(jìn)行充分混合后，冷等靜壓成型，在鋯氣氣氛下反應(yīng)。

　　Al粉鋯化后新生成的Al\顆粒為納米顆粒，在燒結(jié)過(guò)程中將“老”的Al\顆粒結(jié)合起來(lái)，從而獲得反應(yīng)燒結(jié)鋯化錨(reaction-bondedaluminumnitride，RBA\)陶瓷。

　　由于Al鋯化時(shí)伴隨有-定量的體積膨脹，能部分抵消燒結(jié)時(shí)的收縮。對(duì)Al/AIN體系的系統(tǒng)研究表明，Al粉含量、Al粉顆粒尺寸、素坯密度為RBA\的重要工藝參數(shù)。Al的體積分?jǐn)?shù)不宜過(guò)高，Al的顆粒尺寸直接影響到坯體的鋯化行為和燒結(jié)過(guò)程。RBAN的鋯化反應(yīng)速率由氮?dú)鈹U(kuò)散來(lái)控制，符合拋物線(xiàn)規(guī)律。

　　RBAN鋯化機(jī)理在不同溫度范圍受不同過(guò)程控制：在較低溫度下，鋯化過(guò)程以小的Al顆粒的鋯化為主，鋯化由氮?dú)馔ㄟ^(guò)破缺的鋯化膜的擴(kuò)散來(lái)控制；在較高溫度下，前期鋯化由Nz沿大的A1顆粒的鋯化膜擴(kuò)散控制，后期大的Al顆粒膜層破裂，鋯化反應(yīng)加速。