钇稳定氧化锆(YSZ)具有一系列独特的特点,这些特点使其在众多领域中得到广泛应用。以下是钇稳定氧化锆的主要特点:
1、优良的离子导电性:在高温下(600~1000℃),钇稳定氧化锆表现出良好的离子导电性,这使得它在固体氧化物燃料电池(SOFC)等领域具有重要应用。
2、强度高和韧性大:钇稳定氧化锆陶瓷具有优异的机械性能,包括强度高和韧性大,这使得它能够承受较大的机械应力和热应力。
3、优异的化学稳定性:钇稳定氧化锆对多种化学物质具有稳定的耐腐蚀性,能够在恶劣的化学环境中保持其性能。
4、抗热震性强:钇稳定氧化锆能够抵抗温度急剧变化引起的热应力,不易开裂或损坏。
5、良好的烧结性:钇稳定氧化锆在烧结过程中表现出良好的致密化和晶粒生长特性,能够制备出高质量的陶瓷材料。
6、相变增韧机理:钇稳定氧化锆在裂纹处会发生相变,产生压应力抵消外部拉应力,从而阻止裂纹扩展,提高材料的断裂韧性。
7、多样的晶相结构:根据氧化钇的含量不同,钇稳定氧化锆可以呈现出不同的晶相结构(如四方相、立方相等),这些不同的晶相结构赋予了材料不同的性能特点。
8、广泛的适用性:钇稳定氧化锆可以与其他材料(如Al₂O₃、SiO₂)复合,显著提高材料的性能参数,如断裂韧性、抗弯强度等。这使得它在强度高和韧性大的耐磨制品、功能陶瓷、结构陶瓷、压电元件、氧敏电阻、大容量电容器等多个领域都有广泛应用。