氧化鋯陶瓷件是一種用途廣泛的陶瓷，因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能，在現(xiàn)代社會的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，滿足于日用和特殊性能的需要。氧化鋯陶瓷件一般可采用<1μm微米的Al203微粉或金剛鉆膏進(jìn)行研磨拋光。此外激光加工及超聲波加工研磨及拋光的方法亦可采用。

陶瓷的增韌機(jī)理

氧化鋯陶瓷是一種同樣具有高硬度、高熔點(diǎn)和化學(xué)穩(wěn)定性的金屬氧化物陶瓷，常溫下純氧化鋯以Zm單斜相存在，可隨溫度分別升高至1170℃和2376℃時轉(zhuǎn)變?yōu)閆t四方相和Zc立方相。Zt四方相氧化鋯會在應(yīng)力誘導(dǎo)作用下轉(zhuǎn)變?yōu)閆m單斜相，并伴隨約5%的體積膨脹。

圖 氧化鋯晶體結(jié)構(gòu)及其相變，來源網(wǎng)絡(luò)

在氧化鋁基體中摻雜一定比例的氧化鋯，可以通過抑制裂紋沿晶擴(kuò)展，抑制氧化鋁燒結(jié)晶粒長大和氧化鋯相變增韌的作用有效提高材料的韌性。ZTA陶瓷的增韌機(jī)制一般認(rèn)為有應(yīng)力誘導(dǎo)相變、微裂紋增韌、彌散增韌、壓縮表面韌化等，其韌性提高是幾種增韌方式的共同作用結(jié)果。

1）應(yīng)力誘導(dǎo)相變

應(yīng)力誘導(dǎo)相變增韌是利用應(yīng)力誘導(dǎo)四方ZrO2馬氏體相變來改變陶瓷材料的韌性。ZrO2在室溫下為單斜晶系，當(dāng)溫度達(dá)到1170℃時，由單斜晶系轉(zhuǎn)化為亞穩(wěn)態(tài)的四方晶型，在應(yīng)力作用下，亞穩(wěn)態(tài)的四方晶型ZrO2可誘發(fā)相變重新轉(zhuǎn)化為單斜晶型。當(dāng)ZrO2顆粒的尺寸足夠小，在室溫時，ZrO2仍保持四方相，當(dāng)受到外應(yīng)力時，裂紋尖端前部區(qū)域的四方ZrO2發(fā)生相變，吸收能力，引起體積膨脹，阻止裂紋擴(kuò)展。

2）微裂紋增韌

在一定條件下，相變引發(fā)體積膨脹在基體中引起均勻分散又不互相連接的微裂紋，增加材料的斷裂表面能，吸收主裂紋擴(kuò)展的能力，達(dá)到增加斷裂韌性的效果。

3）彌散增韌

不改變裂紋尺寸的情況下，添加四方氧化鋯和立方氧化鋯的氧化鋁，使得裂紋擴(kuò)展路徑曲折、分叉，吸收更多能量，斷裂韌性有所提高。

4）壓縮表面韌化

研磨相變韌化ZrO2的表面，可以使表面層的四方相ZrO2顆粒轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡毕�，并產(chǎn)生體積膨脹，形成壓縮表面層，抵消一部分外加拉應(yīng)力，從而強(qiáng)化陶瓷。

氧化鋯陶瓷件是一種以氧化鋁為主體的陶瓷材料，用于厚膜集成電路。有較好的傳導(dǎo)性、機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫性。需要注意的是需用超聲波進(jìn)行洗滌。

有些陶瓷件材料在完成燒結(jié)后，尚需進(jìn)行精加工。如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光潔度、如鏡面一樣，以增加潤滑性。

由于瓷件材料硬度較高，需用更硬的研磨拋光磚材料對其作精加工。通常采用由粗到細(xì)磨料逐級磨削，最終表面拋光。

氧化鋯陶瓷件領(lǐng)先于其他企業(yè)的優(yōu)勢：

1、高硬度，高韌性，高抗彎強(qiáng)度，密度5.95-6.05 g/cm3之間，在四種常用于制作陶瓷球體材料（Si3N4，SiC，Al2O3，ZrO2）中，氧化鋯陶瓷件的韌性最高，8MPa·m1/2以上。

2、高耐磨性，摩擦系數(shù)低，耐磨性是氧化鋁陶瓷的15倍，磨擦系數(shù)僅為氧化鋁陶瓷的1/2 ，經(jīng)研磨加工后，表面光潔度更高，可達(dá)▽9以上，呈鏡面狀，極光滑，摩擦系數(shù)更小。

3、絕緣性好，耐腐蝕性強(qiáng)，無靜電，耐高溫，隔熱性能優(yōu)異，熱膨脹系數(shù)接近于鋼。

4、具有自潤滑性，可以解決潤滑介質(zhì)造成的污染和添加不便。