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正文:

用電子顯微鏡與X光繞射儀研究改良型氧化鋯材料

本研究藉由維氏硬度試驗機、電子顯微鏡與X光繞射儀對以商
用氧化鋯(3Y)ZrO2及(3Y)ZrO2添加5% mol YNbO4結構相調整劑的
改良型氧化鋯材料分別燒結溫度1400℃~1600℃各持溫1小時后的

試片作表面檢測，比較燒結溫度對其表面性質間關係的影響。研究
中顯示改良型氧化鋯比商用氧化鋯有較小之平均晶粒尺寸，此表示
商用氧化鋯在添加相結構調整劑鈮酸釔后，能有效抑制其晶粒成長
；兩者之平均晶粒尺寸皆有隨著燒結溫度升高而晶粒增大現(xiàn)象，同
時也發(fā)現(xiàn)晶粒的燒結會隨著溫度升高而較緻密，其破壞韌性亦出現(xiàn)
隨燒結溫度升高而增加的趨勢。其次從X-Ray繞射檢測比較中，我
們發(fā)現(xiàn)兩材料皆在69％正方相含量比例時有最高的破壞韌性，而改
良型氧化鋯的試片，不但能壓抑其常溫單斜相的產生，而使高溫立
方相可保留至常溫，且隨適當?shù)臒�結溫度可控制臨界晶粒尺寸。最
后本研究結果顯示此改良型氧化鋯最佳燒結溫度為1550℃燒結1小
時，在正方性=1.02098，臨界晶粒尺寸為0.72μm時，其破壞韌性最
佳，韌性值可高達14.7Mpa*m1/2其最高平均韌性值為13.62 Mpa*m1/
2。
關鍵詞：商用氧化鋯、改良型氧化鋯、燒結溫度、破壞韌性、相比
例、臨界晶粒尺寸、金相顯微鏡。