3摩尔％氧化钇稳定的氧化锆添加对氧化铝-氧化锆复合材料结构和力学性能的影响

氧化铝-氧化锆（Al2O3-ZrO2）复合材料，尤其是氧化锆增韧氧化铝（ZTA），显示出比氧化铝更好的机械性能。 Al2O3-ZrO2复合材料是通过粉末压制方法制备的，使用少量的MgO作为烧结助剂，将3摩尔％的氧化钇稳定的氧化锆（3Y-ZrO2）的含量从0到20％（体积）变化。 将复合材料在1580℃的空气中烧结两个小时。 在此温度下，含有20％（体积）3Y-ZrO2的复合材料的最大密度达到理论密度的99.31％。 使用阿基米德法进行烧结复合材料的密度测量。 硬度和断裂韧性的测量使用维氏压痕进行。 通过X射线衍射（XRD）检测相含量和t-ZrO 2保留率。 通过扫描电子显微镜（SEM）分析来确定复合材料的微结构以及氧化铝和氧化锆的晶粒尺寸。 含有5％（体积）ZrO2的复合材料的最大显微硬度（17.46 GPa）和含有20％（体积）3Y-ZrO2的复合材料的最大弯曲强度（684.32 MPa）和断裂韧性（10.33MPam0.5）。 本工作的目的是研究最佳的3Y-ZrO2含量，以获得Al2O3-ZrO2复合材料的最大密度，显微硬度，弯曲强度和断裂韧性。