تاثیر افزودن سیلیکای آمورف بر استحاله مارتنزیتی زیرکونیا و بررسی مکانیزم های پایدارسازی ساختار تتراگونال زیرکونیا

هدف از این تحقیق بررسی تاثیر افزودن SiO2 آمورف در تحولات فازی و ریزساختاری ZrO2 است. نتایج پراش پرتو ایکس (XRD) نشان داد، به دلیل تشابه ساختاری بین زمینه آمورف و ساختار تتراگونال ZrO2، اولین فازی که از زمینه آمورف جوانه می زند فاز شبه پایدار تتراگونال است. این فاز در نمونه ZrO2 خالص ناپایدار بوده و در دمای حدود 600 درجه سانتی گراد به فاز پایدار مونوکلینیک تبدیل می شود. درحالی که با افزودن SiO2 به ساختار ZrO2، فاز شبه پایدار تتراگونال حتی تا دمای حدود 1100 درجه سانتی گراد پایدار می ماند. محدوده دمایی پایداری ساختار تتراگونال شبه پایدار از حدود 150 درجه سانتی گراد در ذرات ZrO2 خالص به حدود 500 درجه سانتی گراد در ذرات کامپوزیتی ZrO2-SiO2 با محتوای 10 درصد مولی SiO2 افزایش پیدا کرد. با افزایش بیشتر محتوای SiO2 به 30 درصد مولی، محدوده پایداری دمایی ساختار تتراگونال شبه پایدار ثابت ماند ولی میانگین اندازه ذرات نسبت به ذرات خالص ZrO2، حدود 1/6 برابر کاهش یافت. پایداری ساختار تتراگونال شبه پایدار ZrO2 به دلیل اثر محدودکنندگی SiO2 و ایجاد پیوندهای شیمیایی جدید Zr-O-Si در فصل مشترک ذرات است.