题目
在ZrO₂中固溶CaO、Y₂O₃等,以改善陶瓷材料工艺性能和使用性能,这主要应用了材料的()这一材料科学的共性规律。A. 结晶学结构规律B. 铁陷与断裂强度C. 韧化原理D. 相变原理
在ZrO₂中固溶CaO、Y₂O₃等,以改善陶瓷材料工艺性能和使用性能,这主要应用了材料的()这一材料科学的共性规律。
A. 结晶学结构规律
B. 铁陷与断裂强度
C. 韧化原理
D. 相变原理
题目解答
答案
D
解析
本题考查材料科学中的共性规律在陶瓷改性中的应用。关键点在于理解“固溶”其他氧化物(如CaO、Y₂O₃)对ZrO₂性能的影响机制。核心思路是分析固溶物如何通过改变材料的相态(如稳定高温相或诱发相变)来优化性能,从而对应选项中的“相变原理”。
在陶瓷材料中,固溶添加物(如CaO、Y₂O₃)的作用通常包括:
- 稳定相结构:例如,Y₂O₃可稳定ZrO₂的高温四方相或立方相,防止冷却时发生有害的单斜相变,从而减少微裂纹,提高韧性。
- 诱发相变增韧:固溶物可能通过相变产生体积膨胀,吸收裂纹扩展能量,进一步提升材料性能。
相变原理(选项D)直接对应上述机制,即通过控制材料的相态变化来优化其物理化学性质。其他选项中:
- 结晶学结构规律(A)侧重晶体对称性与结构关系,与相变机制无关;
- 铁陷与断裂强度(B)聚焦缺陷与裂纹扩展,未涉及相变;
- 韧化原理(C)虽与韧性相关,但具体实现依赖相变这一底层机制。