Fe高温浸渗法制备防静电3Y-TZP陶瓷及其性能研究

无机材料学报, 2014, 29(10): 1099-1104. doi: 10.15541/jim20130690

Fe高温浸渗法制备防静电3Y-TZP陶瓷及其性能研究

李勇 ^1, , 徐协文 ^2, , 杨现锋 ^3, , 谢志鹏 ^4,

1.长沙理工大学物理与电子科学学院,长沙410114

2.长沙理工大学物理与电子科学学院,长沙410114

3.长沙理工大学物理与电子科学学院,长沙410114

4.清华大学材料学院,北京100083

基金项目: National Natural Science Foundation of China (51102024) 国家自然科学基金(51102024)

关键词：氧化锆陶瓷 , 防静电 , 表面电阻率 , 高温浸渗

Preparation of Antistatic Ceramics Employing Fe-infiltration in Sintered Zirconia Body

Keywords： zirconia ceramics , antistatic , surface resistivity , high-temperature infiltration

以3Y-TZP陶瓷为基体,采用还原Fe粉包埋、高温浸渗的表面改性方法,制备防静电性能与力学性能兼备的ZrO2陶瓷.研究了浸渗时间、浸渗温度对ZrO2陶瓷表面电阻率及硬度的影响,结果表明:随着浸渗时间延长,浸渗温度升高,表面电阻率降低,硬度下降.在1000℃浸渗4h,ZrO2防静电陶瓷表面电阻率由1014 Ω/□以上降低至8.3× 107Ω/□,硬度由12.7 GPa降低至11.23 GPa.采用XRD、SEM、XPS等方法对防静电ZrO2陶瓷的显微结构、化学组成及防静电机理进行了分析.结果表明,浸渗过程中,发生由t-ZrO2转变为m-ZrO2相变;Fe元素以Fe3O4、FeO、单质Fe的形式存在晶界处,从而使ZrO2陶瓷具备了防静电性能.

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