当Y2O3含量<3％mol时为单斜和四方晶体混合，3％mol时为四方结构，3～8％mol时为四方和六方结构混合晶体，>8％mol时为立方晶体结构。

锆离子半径为0.72×10-10，而钇离子半径为0.9×10-10，大于锆离子半径，由于替位作用增大了C-ZrO2的晶格常数并减少r+与r-的比例，从而减少了氧化锆局部氧氧之间的排斥力，增加了氧化锆的稳定性。加入Y2O3后降低了ZrO2晶粒的生长速度，根据有关文献的报道，稳定剂含量增加时，可以抑制粉体晶粒的生长，使对称性高的晶相趋于稳定，高对称性的晶相表面能较低，所以晶粒生长驱动力也较小。对ZrO2的相变起到抑制作用，原因是降低了t相的化学自由能．Y2O3的加入同时抑制了晶粒的生长[14]。

由于Y3+与Zr4+离子半径相近，Y离子在高温下进人Zr4+：晶格取代Zr4+离子，形成置换式固溶体，这将大大降低ZrO2t→m相变的温度，使四方相在较低的温度，甚至室温得以保留。又由于钇离子为＋3价，低于锆离子，在发生置换后每两个钇离子会形成一个氧离子空位，相当于使得晶胞组成分子式变为ZrO1.8，形成的氧空位使ZrO2更加稳定，同时Y2O3也有控制粒径的作用，小粒径利于四方相的稳定[15]。

1.3.5  MgO对ZrO2相变的影响

MgO·PSZ中MgO含量为6.71mo1％时根据ZrO2M -MgO相图，在1750℃下烧结 ，该体系处于两相区，立方相和四方相含量分别为85％和15％。这些四方相为一次四方相颗粒，其晶粒尺寸较大。在冷却过程中和在1300℃热处理时，在立方相基体和晶界处析出细小的四方相颗粒。当继续1000℃下时效热处理时，较大的四方相将转变为单斜相，而细小的四方相将被保留下来[16]。

1.4  氧化锆的不稳定相变

Y2O3稳定的Y－TZP，具有优异的力学性能、耐磨损、耐腐蚀、生物相容性好 ，是最具有发展潜力的陶瓷材料之一，受到了广泛重视。然而Y－TZP陶瓷在低温环境下使用，表面会自发地产生t→m相变，出现微裂纹甚至开裂，机械性能严重劣化，这一现象称为低温老化或低温退化。低温时效老化严重阻碍了ZrO2增韧陶瓷在工程中的实际应用。多年的研究对低温时效退化提出了多种解释，并建立了多个理论模型，包括表面化学反应理论、应力腐蚀理论，和应力诱导相变理论[17]。 来!自~751论-文|网www.751com.cn

在高温领域随着温度的升高降低不断循环，常常出项开裂、疲劳破损等问题，容易引发较大事故。主要原因是材料中四方(t) ZrO2晶粒在降温过程中四方相变成单斜相。t→m相变具有马氏体相变特征，相变时无扩散并有形变，伴随着3～8％的体积膨胀，而其正常的相变温度又处在烧结温度与室温之间，因此控制相变对于ZrO2增韧陶瓷的显微结构和性能十分重要[18]。

尽管目前在理论方面还存在分歧 ，但在研究抑制Y－TZP时效老化的措施方面 已取得了一定的成果 ，形成多种抑Y－TZP时效老化的方法 ，包括表面稳定法、掺杂稳定剂法等[19]。添加稳定剂是最常用的方法。Theunissen等人研究表明，加入9％的TiO2可以明显改善低温时效退化。而Tsukumat等人提出加入Al2O3可以增加Y-TZP的强度和相稳定性。Boutz等人报道，在Y-TZP中加入CeO2可以有效抑制低温时效退化，而且仍保持高的断裂韧性[20]。

1.5  试验内容和意义

本实验使用了MgO和Y2O3两种晶相稳定剂，分别掺入Al和Ba两种晶粒长大抑制剂，通过溶胶法制得连续性纤维。经过煅烧后进行显微观察，XRD，FT-TR等方法比较它们的晶相和性能。然后改变掺入量，来得到最优化的性能的纤维