지르코니아는 일반적으로 세 가지 결정 형태를 가지고 있습니다: 단사정계 ZrO2(m-ZrO2), 정방정 지르코니아(t-ZrO2) 및 입방체 ZrO2(c-ZrO2). 1170도 이하가 m-ZrO의 안정적인 온도입니다.2, 밀도는 5.68g cm-3입니다. 1170도에서 2370도는 t-ZrO의 안정한 범위입니다.2이고 밀도는 6.10g cm-3입니다. 2370도에서 2680도는 c-ZrO의 안정한 범위입니다.2밀도는 6.27g·cm-3입니다. 외부 조건의 변화로 인해 지르코니아의 결정 형태가 서로 변형될 수 있습니다. 1100~1200도에서 m-ZrO2t-ZrO로 변환됩니다.2; t-ZrO2는 c-ZrO로 변환됩니다.2약 2370도에서; 핵형성이 어려워 변태온도 지연이 발생하며 일반적으로 m-ZrO2로 변태된다.2850~1000도에서 . ZrO의 관계2결정 변형은 다음과 같이 표현됩니다. m-ZrO2t-ZrO2c-ZrO2해결책.
내화물의 지르코니아 강화
ZrO 추가2원래 내화 재료의 성능을 향상시키는 것, 특히 열충격 안정성을 향상시키는 것은 ZrO의 강화 효과와 불가분의 관계입니다.2. ZrO의 강화 메커니즘에 대한 많은 이론이 있습니다.2, 및 다음이 현재 인식됩니다.
1. 응력 유도 위상 변환 강화
ZrO2내화 매트릭스에서 t-ZrO의 형태로 존재할 것입니다.2소성 온도에서; 냉각되면 m-ZrO로 변환됩니다.2, 7 퍼센트 의 부피 확장 과 함께 . 그러나 주변 매트릭스에 의해 제약을 받는 t-ZrO로부터의 전이 온도2m-ZrO로2액. 매트릭스의 특성을 변경함으로써 t-ZrO2실온으로 유지될 수 있다. t-ZrO에서 전환2m-ZrO로2ZrO 주위의 매트릭스가 있을 때만 트리거됩니다.2외부 힘으로 인해 구속 효과가 감소합니다. 재료의 강화를 달성하기 위해 상 변환으로 인해 외부 에너지가 소비됩니다.
2. 미세 균열 강화
ZrO를 포함하는 복합재료에서2, t-ZrO의 입자 크기인 경우2임계 직경보다 크면 t-ZrO2m-ZrO로 변환2m-ZrO 근처에서 더 많은 미세 균열을 일으킬 것입니다.2. 주 균열이 열응력 또는 기타 외부 힘을 받는 경우 이러한 미세 균열을 만날 때 에너지의 일부가 소비되어 주 균열이 어느 정도 팽창하는 데 필요한 에너지를 증가시켜 재료의 강화를 달성합니다.
3. 균열 처짐 및 굽힘 강화
다상 재료에서 여러 상 사이의 불일치로 인해 주 균열이 두 번째 상 입자 주위를 통과할 때 어느 정도 기울어지고 편향되어 균열 전파 거리가 길어져 균열 전파에 필요한 더 많은 구동력을 소비합니다. , 재료에 대한 강화 효과를 달성하기 위해. 지르코니아의 강화 메커니즘은 매우 복잡하지만 지르코니아 강화 재료는 적어도 위의 두 가지 강화 메커니즘이 동시에 작용한 결과인 것은 확실합니다.