氧化鋯陶瓷為什么能夠承受很高的溫度？

據我們所知氧化鋯材料與氧化鋁材料都可以承受極高的溫度，分別是1350攝氏度和1750攝氏度。那么它們能夠承受如此高溫的原理是什么呢？究竟它們有什么神奇之處呢？

陶瓷隔熱板加工

工業(yè)陶瓷材料其性能比一般的要好，其中的抗熱震性能就起著(zhù)決定性的作用。主要是因為在工作過(guò)程中快速的加熱和冷卻會(huì )產(chǎn)生的熱應力，這種熱應力對于器件來(lái)說(shuō)破壞很大，所以抗熱震性非常重要。

氧化鋯陶瓷材料中熱應力大小取決于材料的力學(xué)性能和熱學(xué)性能，并且受到結構件的幾何形狀和環(huán)境介質(zhì)的影響。作為陶瓷材料抵抗溫度變化能力大小的抗熱震性，是陶瓷材料力學(xué)性能和熱學(xué)性能的綜合表現。

氧化鋯陶瓷材料的熱振破壞分為熱沖擊作用下的瞬時(shí)斷裂和熱沖擊循環(huán)作用下的開(kāi)裂，剝落，以及整體損壞的熱層損壞兩大類(lèi)。一種是基于熱彈性理論，它是指材料固有強度不足以抵抗熱震溫差引起的熱應力時(shí)就導致材料熱震斷裂。

99氧化鋁陶瓷坩堝

根據這一理論，陶瓷材料如果同時(shí)具有高的強度，熱導率和低的熱膨脹系數、楊氏彈性模量、泊松比、熱輻射系數和黏度，才具有高的抗熱震斷的能力。另外，適當降低材料的密度和熱容也有利于改善陶瓷材料的抗熱震性。

另一種是基于斷裂力學(xué)的概念。材料中的熱彈性應變能足以支付裂紋成核和擴展而新生表面所需的能量時(shí)，裂紋就形成和擴散，從而導致材料熱震損傷。根據這一理論，抗熱震損傷性能好的材料應該具有盡可能高的彈性模量和盡可能低的強度。

如何來(lái)保證這種性能？經(jīng)常用的就是淬滅技術(shù)了。就是一種將樣品在爐中加熱，然后在空氣中，水中或油中淬火冷卻，通過(guò)測量殘余力學(xué)性能知道其熱震穩定性的方法。雖然用的比較多，但實(shí)際的測試結果并不是很理想。

另外一種是通過(guò)實(shí)驗測試和數值模擬相結合實(shí)現的。主要是采用等離子體束快速加熱氧化鋁陶瓷圓盤(pán)的中心，這樣就可以形成溫度和熱應力梯度，從而引起實(shí)驗樣本的損壞。進(jìn)行對比，就可以得到一種模型，用這種模擬方法得出的結論與實(shí)驗結果是非常一致的，用起來(lái)非常適合。