本研究以高純度α-Al O 粉末混合不同體積比的ZrO 粉末 [含 3molc%Y O ]在空氣中
, 1600℃進行燒結, 探討此系列 ZTA(Zirconia Toughencd Alumina)材料圓棒對圓盤
(Pin on Disk) 的乾式磨耗行為。磨耗試驗在26℃、50%HR,轉速分別為0.1 / 、0.
3 / 、0.55 / 。
氧化鋁由於原子間鍵結強, 有著良好的硬度和彈性模數, 目前已被廣泛應用做耐磨材
料。由磨耗區的微觀組織研究, 顯現主導氧化鋁磨耗機制為脆性破壞。
氧化鋯的添加使得 ZTA的破壞韌性增加, 塑性變形量增大, 在磨耗過程中降低磨耗率
。尤其在高轉速下, 因為溫度的效應, 塑性變形量更大。由於磨擦熱的緣故, 應力激
發相轉換韌化並沒有發生。
氧化鋁磨耗機制為脆性破壞, 高轉速下thermal softening 效應有少量塑性變形; 主
導 ZTA之磨耗則為脆性破壞、剷犁、塑性變形及剝離作用。影響磨耗之機械性質, 由
硬度、破壞韌性及塑性控制, 高溫利於塑變, 相對硬度下降, 適當 TAP含量可使硬度
和塑變最佳化形成抗磨耗材料。