氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷也叫鋯鋁復(fù)合陶瓷或ZTA陶瓷，是在陶瓷配方中引入了氧化鋯等成分，提高陶瓷韌性，讓其在耐磨的同時(shí)也具有較強(qiáng)的抗沖擊能力。因?yàn)閆TA陶瓷的這種特性，所以ZTA陶瓷襯板(NMC-ZTA)廣泛用于常溫環(huán)境下，輸料量大、物料大、沖擊力大的重磨損設(shè)備上作防磨內(nèi)襯。

        ZTA陶瓷的主要成分是Al?O?、ZrO?、Cr?O?、TiO?以及ZnO，這些物質(zhì)晶格相似，在燒結(jié)過程中與Al?O?形成固熔體，起到細(xì)化晶粒，促進(jìn)燒結(jié)和提高斷裂韌性的作用，ZTA陶瓷的斷裂韌性KIC≥5.5MPa•m1/2。
 

        1. 應(yīng)力誘導(dǎo)相變?cè)鲰g。氧化鋯在特定條件下會(huì)發(fā)生相變，從單斜晶系轉(zhuǎn)變?yōu)閬喎€(wěn)態(tài)的四方晶型。這種相變?cè)谑艿酵鈶?yīng)力時(shí)發(fā)生，導(dǎo)致體積膨脹，從而阻止裂紋擴(kuò)展。

        2. 微裂紋增韌。在ZTA陶瓷中，氧化鋯的添加會(huì)導(dǎo)致基體中形成均勻分布的微裂紋。這些微裂紋增加了材料的斷裂表面能，促使主裂紋分叉，阻礙裂紋的快速擴(kuò)展，從而提高材料的韌性。

        3. 彌散增韌。通過在氧化鋁基體中添加四方氧化鋯和立方氧化鋯，可以形成曲折的裂紋擴(kuò)展路徑，增加材料的斷裂韌性。

        4. 壓縮表面韌化。通過研磨處理，可以使表面層的氧化鋯顆粒轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡毕啵w積膨脹形成壓縮表面層，從而抵消一部分外加拉應(yīng)力，強(qiáng)化陶瓷。

        5. 氧化鋯晶粒的存在能固定和強(qiáng)化氧化鋁陶瓷的晶界，減弱裂紋的影響。氧化鋯的彈性模量和熱膨脹系數(shù)與氧化鋁不同，當(dāng)氧化鋯填充在氧化鋁晶界處時(shí)，會(huì)受到晶界的徑向壓應(yīng)力，從而提高陶瓷的斷裂韌性。
 

        ZTA陶瓷的主要性能為耐磨損、抗沖擊，具體性能指標(biāo)如下：

項(xiàng)目	單位	指標(biāo)
洛氏硬度	HRA	≥90
斷裂韌性	MPa•m1/2	≥5.5
體積密度	g/cm³	≥4.15
抗彎強(qiáng)度	Mpa	300~800
抗壓強(qiáng)度	Mpa	1200~3000
磨損體積	cm³	≤0.01
耐酸堿性能	PH	3~12