Практически для стабилизации
Zr02 применяют CaO, MgO, Y20 однако допустимо
вводить соответствующий катион через соли (СаСО ' СаС12 и
др.). 3'
Наибольшее значение для
практического использования имеют ЧСЦ-материалы, содержащие 8...9 % (мол.)
MgO. ЧСЦ-керамику получают спеканием при температурах, соответствующих
однофазной области существования кубической модификации твердого
раствора на основе Zr02. Скорость охлаждения от температуры
спекания оказывает решающее влияние на свойства керамики. Скорость
охлаждения должна быть такой, чтобы происходило равномерное выделение
частиц T-Zr02 в пределах крупных (30...60 мкм) зерен кубической
фазы K-Zr02.
Если скорость охлаждения
недостаточно велика и происходит укрупнение частиц T-Zr02,
то это приводит к их превращению в моноклинную модификацию
(M-Zr02), поскольку существует критический размер выделений
T-Zr02, которые могут сохраняться в кубическом твердом
растворе, не претерпевая фазового превращения в моноклинную
модификацию.
Температура М
мартенситного превращения Т—>М зависит от размера частиц
T-Zr02. Для того чтобы Ms
соответствовала комнатной температуре, диаметр частиц
T-Zr02 должен быть не больше 0,2 мкм. Реально указанное
достигается резким переохлаждением керамики до субэвтекто-идных
температур. В этом случае кристаллизация T-Zr02 происходит по
классическому механизму, включающему процессы гомогенной нуклеа-ции, в то
время как при медленном охлаждении происходит гетерогенная нуклеация
и выделение по границам зерен.
На механические свойства
ЧСЦ-керамики можно влиять посредством термической обработки в
субэвтектоидной области или так называемого субэвтектоидного старения. В
частности, керамику, содержащую 8,4 % (мол.) СаО, рекомендуется после
спекания при 1800°С и быстрого охлаждения подвергать повторной
термообработке при 1300 °С. Термообработка приводит к изменению
размера выделений T-Zr02, а также к образованию дополнительных
продуктов эвтектоидного распада. Изменяя таким образом размер частиц
T-Zr02, можно влиять на эффективность упрочнения. Размер
выделений T-Zr02 100 нм соответствует потерям
когерентности их связи с кубической матрицей, температуре Ms, пониженной до величины, примерно
равной комнатной температуре, и оптимальным механическим свойствам
ЧСЦ-керамики.
Кинетика роста выделений
T-Zr02 и, следовательно, условия субэвтектоидной
термообработки зависят от концентрации
стабилизирующей
