Céramiques Y-TZP à toughness adaptée

Authors: B. Basu, J. Vleugels and O. Van Der Biest, Key Engineering Materials Vols. 206-213 (2002) pp. 1185-1188

Résumé

Malgré l’amélioration considérable de la compréhension du durcissement par transformation accomplie au cours des trois dernières décennies, il reste un défi important de pouvoir contrôler et ajuster la transformabilité de la phase tétragonale ZrO2 et la toughness associée des céramiques zircone tétragonale polycrystalline stabilisée par l’yttrie (Y-TZP). Le problème du contrôle de la toughness du Y-TZP est étudié dans le présent article en comparant le comportement mécanique d’un nombre de céramiques dérivées de poudres co-précipitées commerciales et de poudres recouvertes d’yttrie, ainsi que d’une gamme de mélanges de poudres expérimentaux, obtenus en mélangeant des poudres monocliniques et des poudres stabilisées à 3 mol % d’yttrie. D’après les résultats expérimentaux, une approche simple pour adapter la toughness des céramiques Y-TZP est rapportée. L’efficacité de cette approche a été étudiée et l’origine microstructurale influençant le durcissement par transformation a été élucidée. La différence de toughness est expliquée en termes de la taille des grains tétragonaux et de la quantité totale et de la distribution de l’yttrie dans les céramiques frittées. La teneur totale en stabilisant d’yttrie est d’une importance primordiale, la distribution d’yttrie cependant a été trouvée comme une variable microstructurale additionnelle importante influençant la toughness par transformation des céramiques Y-TZP étudiées.