题目
氧化钇稳定的氧化锆瓷,在应力诱导相变过程中A. 由立方晶型转变为单斜晶型B. 由立方晶型转变为四方晶型C. 由四方晶型转变为立方晶型D. 由四方晶型转变为单斜晶型E. 由单斜晶型转变为立方晶型
氧化钇稳定的氧化锆瓷,在应力诱导相变过程中
A. 由立方晶型转变为单斜晶型
B. 由立方晶型转变为四方晶型
C. 由四方晶型转变为立方晶型
D. 由四方晶型转变为单斜晶型
E. 由单斜晶型转变为立方晶型
题目解答
答案
D. 由四方晶型转变为单斜晶型
解析
氧化锆(ZrO₂)的相变特性是本题的核心考查点。氧化锆在不同温度下存在三种晶型:单斜(低温稳定)、四方(中温稳定)、立方(高温稳定)。氧化钇(Y₂O₃)作为稳定剂的作用是延缓相变,使材料在室温下保持四方相。应力诱导相变指材料在外力作用下通过晶型转变释放应力,此时四方相会转化为单斜相(体积增大,缓解应力)。因此,本题的关键在于理解相变方向与外力作用的关系。
氧化锆的相变路径与温度和外力相关:
- 无应力条件:
- 降温:立方 → 四方 → 单斜
- 升温:单斜 → 四方 → 立方
- 应力诱导相变:
- 外力作用下,四方相因结构不稳定优先向单斜相转变(单斜相体积更大,可释放应力)。
- 氧化钇稳定后,室温下氧化锆保持四方相,受力时发生四方 → 单斜的相变,实现增韧。
选项分析:
- D选项(四方 → 单斜)符合应力诱导相变的机制,其他选项对应热相变或方向错误。