Effect of alumina restraints on the stability of tetragonal zirconia in alumina-zirconia composite powders

Zirconia-alumina composite powders were prepared by a method of spray-drying mixed oxalate complex solutions. The prepared powders are highly homogeneous and the stability of tetragonal zirconia is greatly enhanced by the alumina restraints surrounding the zirconia particles. Higher alumina contents lead to retarded grain growth of tetragonal zirconia and the enhanced critical size for the phase transformation from tetragonal to monoclinic. The effect of alumina surroundings is explained with a simple zirconia particle-alumina shell model. Aus einer Oxalatlösung wurden mittels Sprühtrocknung ZrO2-Al2O3 Pulver hergestellt. Die erhaltenen Pulver sind sehr homogen und die Stabilität des t-ZrO2 wird durch Spannungen, die von einer die ZrO2-Körner umgebenden Al2O3-Schale verursacht werden, stark erhöht. Höhere Al2O3-Gehalte führen zu einer Verzögerung des Kornwachstums des t-ZrO2 und zu einer Vergrößerung der kritischen Korngröße der tetragonal-monoklinen Phasenumwandlung. Die Wirkung des Al2O3-Anteils wird auf das einfache Modell eines von einer Al2O3-Schale umgebenen ZrO2-Teilchens zurückgeführt. On prépare des poudres composites zircone-alumine par atomisation de solutions oxalates. Les poudres ainsi obtenues sont très homogènes et la stabilité de la zircone tétragonale est nettement améliorée du fait de la gêne stérique provoquée par l'alumine entourant les particules de zircone. Des teneurs plus élevées en alumine conduisent à retarder la croissance des grains de la zircone tétragonale et à augmenter la taille critique pour la transformation allotropique tétragonale-monoclinique. L'effet sur la zircone d'un environment alumine est modélisé simplement par une particule de zircone entourée par une couche d'alumine.