二氧化鋯反應燒結模式

　　二氧化鋯反應燒結模式

　　氧化鋯陶瓷因性能獨特可應用于各個領域，但存在制備成本過高，難以制備大尺寸異型構件等問題。借鑒制備反應燒結氧化鋁陶瓷的經驗，將Al和AIN粉體進行充分混合后，冷等靜壓成型，在鋯氣氣氛下反應。

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

　　由于Al鋯化時伴隨有-定量的體積膨脹，能部分抵消燒結時的收縮。對Al/AIN體系的系統研究表明，Al粉含量、Al粉顆粒尺寸、素坯密度為RBA\的重要工藝參數。Al的體積分數不宜過高，Al的顆粒尺寸直接影響到坯體的鋯化行為和燒結過程。RBAN的鋯化反應速率由氮氣擴散來控制，符合拋物線規律。

　　RBAN鋯化機理在不同溫度范圍受不同過程控制：在較低溫度下，鋯化過程以小的Al顆粒的鋯化為主，鋯化由氮氣通過破缺的鋯化膜的擴散來控制；在較高溫度下，前期鋯化由Nz沿大的A1顆粒的鋯化膜擴散控制，后期大的Al顆粒膜層破裂，鋯化反應加速。