先進(jìn)陶瓷的退火介紹

        復(fù)相陶瓷材料在燒結(jié)過程中，由于不同相之間的熱脹系數(shù)不一樣，冷卻時(shí)常常會(huì)產(chǎn)生相間應(yīng)力，容易導(dǎo)致瓷體內(nèi)部的微裂紋。另外，晶粒之間的玻璃相削弱了晶間結(jié)合，降低了陶瓷的抗斷裂能力。大量實(shí)驗(yàn)表明，許多體系的陶瓷材料經(jīng)過退火可以通過晶粒的變化減小相間應(yīng)力，彌合微裂紋，同時(shí)長時(shí)間的退火可以使部分晶界玻璃相發(fā)生晶化，改善了材料的組織結(jié)構(gòu)，提高了陶瓷的室溫和高溫力學(xué)性能。氧化鋯增韌莫來石(ZTM)復(fù)相陶瓷在氮?dú)庵型嘶饡r(shí)間與力學(xué)性能的關(guān)系；陶瓷退火前后晶間玻璃相和彎曲強(qiáng)度對比。可以明顯地看出退火有利于陶瓷材料性能的提高和玻璃相的減少。但對于非氧化物陶瓷，如含碳化硅的陶瓷，在空氣中長時(shí)間的退火會(huì)導(dǎo)致氧化反應(yīng)，材料性能可能會(huì)下降。



        退火還可以降低機(jī)械加工對陶瓷材料的不利影響。陶瓷材料目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種高技術(shù)領(lǐng)域，如陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)零件、火箭外部保護(hù)罩等。這些機(jī)械零部件為滿足高尺寸精度、低表面粗糙度
的要求，須對燒成后的陶瓷件進(jìn)行一系列機(jī)械加工最常見的有磨削等。由于陶瓷屬硬脆材料，所以機(jī)加工過程中往往造成對材料的損傷即機(jī)加工缺陷。這種表面缺陷對材料使用時(shí)的載荷非常敏
感，極易成為材料的裂紋源。為了避免或減少機(jī)加工對陶瓷材料性能的不利影響，可在接近燒結(jié)溫度的條件下對機(jī)加工后的陶瓷件進(jìn)行退火，通過晶粒生長、擴(kuò)散傳質(zhì)、玻璃相流動(dòng)、氧化等方式使裂紋愈合或鈍化，從而改善其性能。