最近,美國牙科協會(ADASRI)和阿貢國家實驗室合作開發了一種新方法用于測量釔穩定氧化鋯材料的斷裂韌性。這不僅有益于比較不同類型牙科陶瓷,也有益于其他領域先進陶瓷的測試。
眾所周知,斷裂韌性測試難度很大,牙科用氧化鋯陶瓷中制造裂紋尤其困難,這也引發相關文獻或是市場上相關數據可靠性的擔憂。這也是此次合作開發新方法的初衷。研究人員通過聚焦離子束銑削,在樣品中磨出寬度小于100納米的缺口,并將其與沒有缺口的樣品(氧化釔含量3 mol%)做比,具有銑削缺口的試樣的平均斷裂韌性明顯低于沒有銑削缺口的試樣,表明韌性值可能受所用試驗程序的影響。
纖維缺口尖端約76nm,遠小于晶粒尺寸
(a)V形切口概述。纖維切口位于鋸條切割的V形切口的中心。(b,c)放大倍數較高的纖維缺口側視圖。(d)V型缺口的SEM圖像,中間有額外纖維缺口
這種測試方法具有高度重復性,斷裂分析顯示斷裂是從纖維缺口開始的。這次研究還證明,離子束銑削作為一種在陶瓷中制造納米級缺口的技術在測量斷裂韌性上很有前途。
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/jbm.b.34668
編譯 YUXI
作者:粉體圈
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