超快高温烧结非对称梯度YSZ陶瓷

作者：高江辉; 张诗雨; 姜文; 程李威; 王昊; 彭程; 何云; 仲亚娟; 林俊

来源：中国陶瓷, 2022, 58(10): 14-23.

DOI：10.16521/j.cnki.issn.1001-9642.2022.10.003

• 超快高温烧结
• 氧化锆
• 梯度烧结
• 不对称陶瓷
• 氧离子导体
• 固态电解质

制备非对称梯度YSZ陶瓷通常需要多次烧结工艺或预制分层结构的坯体，存在高能耗和高成本的缺点。本文通过拓展超快高温烧结（UHS）技术，实现了在几秒钟内制备不对称梯度YSZ陶瓷，大幅度降低了能耗。研究了不同烧结温度下制备的梯度YSZ陶瓷的孔隙率、密度和晶粒尺寸。结果表明，在2000℃稳定15 s的UHS梯度烧结过程中，陶瓷底部形成了相对密度为95%的致密层，其余为相对密度小于95%的多孔结构，晶粒尺寸从3.5μm减小到1.5μm，且微观结构的梯度特征与热场内温度梯度分布一致。这种梯度烧结技术为非对称梯度陶瓷的制备提供了一种快速、简便的方法。

• 单位
  中国科学院大学; 广西师范大学; 中国科学院上海应用物理研究所