Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 62, Issue: 3, 2010
  • pp: 259-265

download: article (EN)

Superplastic Properties of Zirconia-Hafnia Composites Doped with Various Oxides

Abstract (EN)

The influence of 1 mol% dopant of various oxides on the superplastic flow of yttria stabilized tetragonal zirconia ceramics and zirconia – 10 mol% hafnia composite was examined in the temperature range 1553 – 1773 K. It was claimed that doping caused the increase of superplastic strain rate in zirconia and in zirconia-hafnia composite in comparison with undoped materials. The maximum strain rate for zirconia was measured for GeO2 addition; it was 16x higher than in pure ceramics, but for zirconia-hafnia the maximum strain rate was for SiO2 dopant (4x higher than in pure composite). There is a linear relationship between the grain boundary diffusion coefficient of Zr4+ and superplastic strain rate for zirconia ceramics. For zirconia-hafnia composite this relationship is not so obvious because of high strain rate for SiO2 addition.

Keywords (EN): Zirconia, Hafnia, Superplasticity, Dopant, Diffusion.

Właściwości nadplastyczne kompozytów ZrO2-HfO2 domieszkowanych różnymi tlenkami

Boniecki M., Librant Z., Wesołowski W.

Abstract (PL)

Zbadano wpływ dodatku 1. % mol. różnych tlenków na nadplastyczne płynięcie ceramiki tetragonalnego dwutlenku cyrkonu stabilizowanego tlenkiem itru i kompozytu ZrO2-10 % mol. HfO2 w zakresie temperatury 1553–1773 K. Stwierdzono, że domieszkowanie spowodowało wzrost szybkości nadplastycznego odkształcania dwutlenku cyrkonu i kompozytu ZrO2-HfO2 w porównaniu z materiałami bez domieszek. Maksymalną szybkość odkształcania zmierzono w przypadku dodatku GeO2; była ona16x większa niż w czystej ceramice, ale w przypadku ceramiki ZrO2-HfO2 maksymalna szybkość odkształcania pojawiła się dla domieszki SiO2 (4x większa niż dla czystego kompozytu. Zależność pomiędzy współczynnikiem dyfuzji po granicach Zr4+ i nadplastyczną szybkością odkształcania ceramiki cyrkoniowej była liniowa. W przypadku kompozytu ZrO2-HfO2 zależność ta nie była tak oczywista z powodu wysokiej szybkości odkształcania zmierzonej dla dodatku SiO2.

Keywords (PL): ZrO2, HfO2, nadplastyczność, domieszka, dyfuzja.

return…