Zirconium dioxide (Zr02) ceramic body and method of making the same

Abstract

Abstract Translated from German Ein keramischer Körper aus gegebenenfalls Al 2 O 3 enthaltendem, mit Ytriumoxid und/oder einem oder mehreren Seltenerdoxiden (z.B. CeO 2 und/oder MgO und/oder CaO teilstabilisierten Zirkoniumdioxid ist mit 0,5 bis 5 Mol-% Y 2 O 3 und/oder 5 bis 12 Mol-% MgO und/oder Ca0 und/oder CeO: oder einem oder mehreren Seltenerdoxiden teilstabilisiert liegt zu 30 bis 100% in der tetragonalen Gittermodifikation vor und weist im Oberflächenbereich einen gegenüber dem Durchschnittsgehalt um 2 bis 20 Mol- höheren Gehalt an Y 2 O 3 , CeO 2 . MgO. Ca0 bzw. Seltenerdoxid auf, derart, daß der Körper von einer höher stabilisierten tetragonalen oder einer überwiegend in der kubischen Gitterform vorliegenden dünnen, PSZ-artigen Schicht überzogen ist. Zur Herstellung wird die Oberfläche eines bereits gesinterten oder nur vorverfestigten Formlings aus teilstabilisiertem ZrO 2 in innigen Kontakt mit Y 2 O 3 , CeO 2 . MgO, Ca0 oder/und einem anderen Seftenerdoxidpulver oder einem mindestens 12 Mol-% Y 2 O 3 und/oder andere Stabilisatoroxide enthaltendem ZrO 2 Pulver gebracht. und dann bei 1000 bis 1600'C so lange geglüht, bis sich eine höher stablisierte tetragonale bzw. überwiegend kubische Oberflächenschicht von 0,1 bis 200 µm Dicke und 2 bis 20 Mol-% höherem Gehalt an Y 2 O 3 , CeO 2 , MgO, Ca0 bzw. Seltenerdoxid gebildet hat. A ceramic body of zirconium dioxide, which may contain Al 2 O 3 and is partially stabilized with ytrium oxide and / or one or more rare earth oxides (for example CeO 2 and / or MgO and / or CaO), contains 0.5 to 5 mol% of Y 2 O 3 and / or 5 to 12 mol% MgO and / or Ca0 and / or CeO: or one or more rare earth oxides partially stabilized is 30 to 100% in the tetragonal lattice modification and has a content in the surface area of 2 to 20 mol higher than the average content on Y 2 O 3 , CeO 2. MgO. Ca0 or rare earth oxide, in such a way that the body is covered by a more stabilized tetragonal layer or a thin PSZ-like layer which is predominantly in the cubic lattice form Already sintered or only pre-consolidated molded part from partially stabilized ZrO 2 in intimate contact with Y 2 O 3 , CeO 2. MgO, Ca0 or / and another septen earth oxide powder or an at least 12 mol% Y 2 O 3 and / or the other ZrO 2 powder containing stabilizer oxides. and then annealed at 1000 to 1600'C until a more stabilized tetragonal or predominantly cubic surface layer of 0.1 to 200 µm thick and 2 to 20 mol% higher content of Y 2 O 3 , CeO 2 , MgO , Ca0 or rare earth oxide has formed.

Inventors

• 👤 Nils Dr. Claussen
• 👤 Manfred Dr. Rühle
• 👤 Günter Prof. Dr. Petzow

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