基底瓷厚度变化对氧化锆双层瓷结构抗折强度的影响的任务书.docx

基底瓷厚度变化对氧化锆双层瓷结构抗折强度的影响的任务书
研究背景
氧化锆是一种重要的高科技材料，广泛应用于制备陶瓷材料、生物医学、化学光学与电子等领域。氧化锆作为一种有机氧化物，因其高硬度、高熔点、高抗腐蚀性、高强度和高韧性，已经成为了制备复合材料和结构材料的理想选择。同时，氧化锆还具有良好的特性，如无毒、无味、无臭，不与细胞组织产生任何毒性影响，是一种流行的生物材料。
氧化锆的应用广泛，它可以作为隔热材料、生物陶瓷、材料填充剂、固化媒、结构材料等。然而，由于其内在的脆性和脆弱性，可能会导致纤维和裂缝在表面上产生crackgrowthandradialcracking等问题。
为了弥补这种缺陷，目前广泛采用双层瓷结构氧化锆作为实际应用中的组件材料，双层瓷结构包括外表层和内核层。外层采用经过特殊处理的氧化锆，以保证其高韧性和强度。核心层通常采用致密氧化锆（TZP），以提高整个结构的耐磨性和强度。然而，不同厚度的基底瓷是影响氧化锆双层瓷结构抗折强度的重要因素之一。因此，针对基底瓷厚度变化对双层瓷结构性能影响的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。
研究内容
本研究的主要目的是探讨基底瓷厚度变化对氧化锆双层瓷结构抗折强度的影响。为了实现这一目标，我们将通过以下步骤来完成研究：
1.制备不同基底瓷厚度的氧化锆双层瓷结构样品。
2.测试样品力学性能，包括屈服强度、断裂韧度、抗折强度、蠕变性态等。
3.研究基底瓷厚度对双层瓷结构性能的影响，分析瓷结构的力学行为与基底瓷的形态及厚度。
预期成果
本研究的预期成果包括以下方面：
1.通过制备不同基底瓷厚度的氧化锆双层瓷结构样品，探讨基底瓷厚度变化对氧化锆双层瓷结构抗折强度的影响。
2.发现不同厚度的基底瓷对氧化锆双层瓷结构抗折强度的影响规律，为设计和制备高性能氧化锆双层瓷结构提供理论依据和指导。
3.探究氧化锆双层瓷结构的力学性能、耐磨性和耐高温性，对于氧化锆的应用和发展具有重要的理论价值和实际应用意义。
研究方法
本研究将采用以下方法：
1.采用球磨泥制备氧化锆粉末以及氧化锆基底瓷。
2.通过喷涂或人工覆盖的方法，将基底瓷涂在氧化锆双层瓷结构的底部。
3.利用烧结工艺制备氧化锆双层瓷结构，控制不同厚度的基底瓷。
4.对制备的不同厚度的氧化锆双层瓷结构样品测力学性能，例如屈服强度、断裂韧度、抗折强度、蠕变性能等。
5.分别考察不同厚度的基底瓷对双层瓷结构抗折强度和蠕变性态的影响，分析瓷结构的力学行为与基底瓷的形态及厚度，探究瓷结构的力学原理。
参考文献
[1]LiW.L.,YuZ.C.,LiJ.C.,etal.ThemechanicalpropertiesofY2O3-ZrO2ceramiccoatingsfabricatedbyatmosphericplasmaspraying[J].Surface&CoatingsTechnology,2011,205(3):569-573.
[2]KhanR.U.,AliK.,AhmadI.Preparationandevaluationofsomezirconiabaseddentalceramics[J].MaterialsScienceandEngineering:C,2015,50:271-275.
[3]RyuH.S.,EomT.H.,KimS.,etal.Developmentofceramicturbinebladingbyplasmasprayforming[J].JournalofMaterialsScience,2008,43(4):1383-1389.
[4]HiraiT.,NagamineN.,KiriharaS.,etal.Fracturetoughnessofzirconiaceramicsproducedbyatmosphericpressureplasmasprayingatelevatedtemperatures[J].Surface&CoatingsTechnology,2008,202(11):2577-2584.
[5]ZhangH.,HuangW.,DiE.Comparisonofmechanicalpropertiesondifferenttetragonalzirconiapolycrystalceramics[J].MaterialsScienceandEngineering:A,2012,556:599-604.