Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Analysis of the tetragonal-monoclinic phase transformation in ZrO2

Ewelina Blanka Rozbiegała

Abstract

Zircona ceramic is recently one of the most frequently used material for structural, functional and biomedical applications. The promising mechanical properties, especially excelent fracture toughness are the result of the martensitic phase transformation from tetragonal to monoclinic phase. This paper is concerned with an effect of yttrium additions as a stabilizer and influence of sintering temperature on zirconia properties and microstructure. Especially, phase transformation of tetragonal ZrO2 into monoclinic was investigated. Experiments were performed using pure ZrO2, 3% mol. yttria-stabilised zirconia and 8% mol. yttria-stabilised zirconia. The temperature of sintering 1000oC and 1600oC were applied. The density, open porosity and absorpivity of each sample was measured using Archimedes principle. The hardness was measured by Vickers Hardness Tester. The phase composition was analysed by X-ray diffraction method and surface of samples was examined using electron scanning microscopy. It was found presence of the phase transformation in all samples which was occured during temperature changes. The positive effect of stabilisation was observed with mechanical properties increase.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Ewelina Blanka Rozbiegała (FMSE) Ewelina Blanka Rozbiegała,, Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Title in Polish
Analiza przebiegu przemiany tetragonalnego ZrO2 w odmianę jednoskośną
Supervisor
Katarzyna Konopka (FMSE/DSMP) Katarzyna Konopka,, Division of Ceramic Materials and Polymers (FMSE/DSMP)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Certifying unit
Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Affiliation unit
Division of Ceramic Materials and Polymers (FMSE/DSMP)
Study subject / specialization
, Inżynieria Materiałowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
17-02-2016
Issue date (year)
2016
Internal identifier
IM-D.001988
Reviewers
Katarzyna Konopka (FMSE/DSMP) Katarzyna Konopka,, Division of Ceramic Materials and Polymers (FMSE/DSMP)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE) Jarosław Mizera (FMSE/DMD) Jarosław Mizera,, Division of Materials Design (FMSE/DMD)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Keywords in Polish
przemiana fazowa, tetragonalny ZrO2, jednoskośny ZrO2
Keywords in English
phase transformation, tetragonal ZrO2, monoclinic ZrO2
Abstract in Polish
Ceramika cyrkonowa jest jednym z najczęściej stosowanych materiałów konstrukcyjnych, funkcjonalnych oraz o biomedycznym zastosowaniu. Bardzo dobre właściwości mechaniczne, a przede wszystkim jeden z najwyższych współczynników K1c wśród ceramik, są wynikiem przemiany fazowej typu martenzytycznego zachodzącej z odmiany tetragonalnej w jednoskośną tego związku. W pracy omówiono wpływ tlenku itru Y2O3 jako stabilizatora oraz wpływ temperatury spiekania na właściwości i mikrostrukturę dwutlenku cyrkonu. W szczególności analizowano zajście przemiany tetragonalnego ZrO2 w odmianę jednoskośną. W tym celu badaniom poddano próbki z czystego ZrO2, stabilizowanego 3% mol. Y2O3 a także stabilizowanego 8% mol. Y2O3 oraz spiekanych w dwóch temperaturach 1000oC oraz 1600oC. Wyznaczono gęstość względną, porowatość otwartą, nasiąkliwość oraz skurczliwość liniową metodą Archimedesa. Przeprowadzono pomiar twardości metodą Vickersa oraz przeanalizowano skład fazowy próbek z zastosowaniem rentgenowskiej metody dyfrakcyjnej. Mikrostrukturę próbek nietrawionych i wytrawionych obserwowano na skaningowym mikroskopie elektronowym (SEM). Stwierdzono obecność przemiany fazowej we wszystkich badanych próbkach oraz wpływ temperatury spiekania na tę przemianę. Wykazano również pozytywny wpływ stabilizatora na właściwości otrzymanych w wyniku eksperymentu tworzyw ZrO2.
File
  • File: 1
    1028104-Ewelina Rozbiegała.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 8060

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT5007302fd4994851beb9a3286f45e2c4/
URN
urn:pw-repo:WUT5007302fd4994851beb9a3286f45e2c4

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page