正航儀器設備有限公司從本周起，開始了長時間的試驗，本文以ZrO2粉和Ni粉為原料，采用真空熱壓燒結法制備了ZrO2/Ni梯度復合材料，分別采用XRD、SEM等分析手段和三點彎曲等力學方法對ZrO2/Ni梯度復合材料的顯微組織和力學性能進行了分析和測定，主要研究成果如下：
制備ZrO2/Ni梯度復合材料的較優工藝為：在真空氣氛、壓力25MPa、燒結溫度1200℃下保溫1h。在此工藝條件下制備的ZrO2/Ni梯度復合材料內部各層之間結合緊密，且有較好的力學性能，其致密度、斷裂韌性與抗彎強度均達到，分別為98.36%、11.7MPa·m1/2和970.40MPa。ZrO2/Ni梯度復合材料的顯微硬度從純Ni層到純ZrO2層之間是呈梯度變化的，在純Ni層到純ZrO2層之間由于成分呈梯度變化，使材料的顯微硬度在材料內部沒有發生突變。

XRD分析結果表明，ZrO2/Ni梯度復合材料在燒結過程中未形成ZrO2和Ni的化合物；SEM能譜線分析表明，燒結過程中ZrO2/Ni梯度復合材料各層的界面有擴散層形成。抗熱震試驗結果表明，熱震后1200℃燒結的試樣抗彎強度，達到270.27MPa，是其抗熱震前抗彎強度的28%，說明燒結溫度為1200℃時制得試樣的力學性能和抗熱震性能均非常優異。
ZrO2/Ni梯度復合材料由于內部成分的梯度變化，緩和了材料內部應力，層與層之間的界面結合較為緊密，在多次熱循環后，沒有出現剝落現象。斷口的SEM觀察發現，ZrO2/Ni梯度復合材料內部各層之間結合緊密，斷裂方式為ZrO2脆性斷裂和Ni韌性斷裂的混合斷裂方式。抗熱震試驗后材料的斷裂方式沒有發生變化，因為試樣內部存在熱應力，在受到外力作用時內部裂紋極易擴展，Ni層韌窩含量減少，ZrO2含量高的各層斷口更為平坦。http://m.czksngs.com