氧化鋯陶瓷的彈性變形特征是怎么樣的?
氧化鋯陶瓷呈白色,含雜質時呈黃色或灰色,一般含有HfO2,不易分離。彈性變形是指材料在外力作用下發生一定量的變形, 外力去除后,材料能夠恢復原來形狀的變形,那么氧化鋯陶瓷的彈性變形特征是怎么樣的呢?
(1)金屬材料在室溫靜拉伸載荷下,斷裂前一般都要經過彈性變形和塑性變形兩個階段,而陶瓷材料一般都不出現塑性變形階段,極微小應變的彈性變形后立即出現脆性斷裂,伸長率和面縮率都幾乎為零。
(2)壓縮時的彈性模量大大高于拉伸時的彈性模量,即E壓》E拉。與此同時,陶瓷材料壓縮時還可以產生小量的壓縮塑性變形。通常,金屬材料,即使是很脆的鑄鐵,其抗拉強度也有抗壓強度的1/3~1/4。但陶瓷材料的抗拉強度常常不到抗壓強度的1/10,
(3)陶瓷材料的彈性模量比金屬大得多,常高出1倍至幾倍。陶瓷材料的彈性模量不僅與結合鍵有關,還與其組成相的種類、分布比例及氣孔率有關,因為陶瓷的成形與燒結工藝對彈性模量影響重大。
(4)陶瓷材料壓縮時的強度比拉伸時大得多。這是脆性材料的一個特點或優點。
(5)和金屬材料相比,陶瓷材料在高溫下具有良好的抵抗蠕變的能力,而且在高溫下也具有一定的塑性。
據了解,
氧化鋯陶瓷是一種新型高技術陶瓷,它除了具有精密陶瓷應有高強度、硬度、耐高溫、耐酸堿腐蝕及高化學穩定性等條件,還具備較一般陶瓷高的堅韌性,使得氧化鋯陶瓷也運用在各個工業,像是軸封軸承、切削組件、模具、汽車零件等,甚至可用于人體,像是人工關節當中。
消費電子領域,氧化鋯陶瓷因其硬度接近藍寶石,但總成本不到藍寶石的1/4,其抗折率高于玻璃和藍寶石,介電常數在30-46之間,非導電,不會屏蔽信號,因此受到指紋識別模組貼片及手機背板的青睞。
一、從化學性能來看:氧化鋯陶瓷呈現出絕對的惰性,耐酸堿、不老化,遠超塑料和金屬。
二、從通信性能來看:氧化鋯的介電常數是藍寶石的3倍,信號更靈敏,更適合指紋識別貼片等。從屏蔽效能來看,氧化鋯陶瓷作為非金屬材料對電磁信號沒有屏蔽作用,完全不會影響內部的天線布局,可以方便的一體成型。
三、從物理屬性來看:陶瓷作為消費電子的結構件具有強大的生命力。特別是對于氧化鋯陶瓷,其在光通信、工業、醫療等多個領域已經被證明是極其優秀的結構件材料,進入消費電子領域,不過是其成本下降、脆性改善后水到渠成的結果。從硬度來看,氧化鋯陶瓷莫氏硬度在8.5左右,非常接近藍寶石9的莫氏硬度,而聚碳酸酯的莫氏硬度只有3.0,鋼化玻璃的莫氏硬度5.5,鋁鎂合金的莫氏硬度6.0,康寧玻璃的莫氏硬度為7。