单独的氧化铝陶瓷的缺点是脆性大，抗热模性差，不能承受环境温度突然变化。

为了改善氧化铝陶瓷的缺点本课程设计中利用氧化锆来起到增韧的作用，并利用离心成型的方法来制备氧化铝-氧化锆陶瓷。

离心成型技术具有明显区别于其它成型工艺的特点，即在离心力的作用下流体流动聚集而成型，因而离心成型过程中必须有流体存在，在流体中通过物质传输进行材料制备。

陶瓷材料大多具有高熔点，很难像金属材料和高分子材料那样在熔融状态下利用流体的流动性直接成型，因而限制了离心技术在陶瓷领域中的应用。

直到上世纪80年代末期，陶瓷界学者对陶瓷浆料流变性的深入研究和胶态成型的快速发展为离心技术在陶瓷制备中的应用开启了大门。

目前，离心技术在陶瓷材料的制备工艺中的应用，国内外的研究主要有利用离心注浆/铸造工艺、离心-SHS工艺制备复合材料以及离心烧结方面的工作。

陶瓷离心注浆工艺首先由美国加州大学Santa Barbara分校的F.F.Lange教授提出，瑞士苏黎世高等工业学院、美国普度大学以及日本名古屋工业技术试验所和名古屋工学院等单位相继开展了研究，目前国内关于离心注浆工艺的研究工作还很少。

离心注浆成型工艺是利用加速力场形成坯体，成型坯体密度较高，几乎不需要添加任何有机粘结剂，因此克服了脱脂工艺造成的种种不利因素。

另外，与其他成型方法相比，离心成型具有可制备大型陶瓷部件并且构件内部应力梯度小的优点。

离心过程作用在每一个体积元上，颗粒向离心的方向移动，液体介质则向相反的方向移动，这意味着与注浆和抽滤工艺不同，液体不会流经坯体而留下缺陷。

同时由于离心作用力均匀的作用在每一个颗粒单元上，因而具有形成均匀结构的潜在优势。

作为胶态成型的一种，离心技术最早提出来是应用在均匀致密陶瓷材料的成型中。

二、题目的主要内容及预期达到的目标

本论文主要研究离心成型法制备氧化铝-氧化锆陶瓷，具体研究内容如下：

1.配制固相含量不同的氧化铝-氧化锆陶瓷浆料。

2.研究分散剂和pH对氧化铝-氧化锆陶瓷浆料特性的影响。

3.测量不同离心加速度和浆料固相含量下氧化铝-氧化锆陶瓷材料生坯密度，研究复相体系物质分离现象的原因。

4.研究烧结温度氧化铝-氧化锆陶瓷的收缩率，观察烧结产物的显微组织照片，并进行烧结产物进行压缩性能测试。

三、拟采用的'方法和手段

采用离心成型技术制备Al2O3和ZrO2陶瓷浆料，通过调整浆料的固相含量、离心加速度和烧结温度来改变烧结产物的力学性能。

通过ZETA电位仪测Al2O3和ZrO2颗粒的表面电化学特性，通过阿基米德排水法测量生坯和烧结体的密度、孔隙度，通过扫描电子显微镜观察烧结产物的显微组织，通过万能试验机测量烧结产物的力学性能。

四、完成题目所需要的试验或实习条件

主要设备：离心机、烘箱、超声清洗器，ZETA电位仪，高温电阻炉，扫描电镜，万能试验机。

实验原料：Al2O3，ZrO2，氨水，分散剂。

五、毕业设计(论文)课题进度计划

20xx-02-27～20xx-03-15

收集关于氧化铝-氧化锆陶瓷制备方法、特性、应用等方面的资料，设计实验方案。

20xx-03-16～20xx-04-05

熟悉各种设备性能及其使用方法，观察氧化铝-氧化锆陶瓷浆料的特性，制备不同固相含量的氧化铝-氧化锆陶瓷浆料。

20xx-04-05～20xx-04-18

将不同浆料固相含量的氧化铝-氧化锆浆料在不同离心加速度下离心成型。

20xx-04-19～20xx-04-30

测量离心产物的生坯密度，并研究离心过程中物质分离现象

20xx-05-04～20xx-05-11

研究Al2O3-ZrO2陶瓷材料的烧结工艺并对烧结产物的显微组织进行观察。

20xx-05-12～20xx-06-01

对不同工艺条件制备的Al2O3-ZrO2陶瓷材料进行压缩性能测试。

综合各因素对Al2O3-ZrO2陶瓷力学性能的影响，确立最佳的制备工艺。

实验数据整理，撰写论文初稿。

20xx-06-02～20xx-06-20