Y2O3含有量を4-17wt%と変化させた安定化ZrO2の耐熱衝撃性について検討した. 円板試料を1100℃に急熱後, 室温まで約500℃/minで急冷するサイクルを繰り返して熱衝撃試験を行った.ZrO2-4wt% Y2O3は単斜晶ZrO2の割合が多いため, 単斜晶→←正方晶のマルテンサイト変態に伴う寸法変化が著しく, 耐熱衝撃性が劣る. 一方, 立方晶単相のZrO2-12及び17wt% Y2O3では相変態は見られないが, 破壊靱性値が低いためにやはり耐熱衝撃性は劣る. ZrO2-7wt% Y2O3では, 変態に伴う寸法変化が比較的小さく, また破壊靱性値も比較的高いために良好な耐熱衝撃性を示す.ZrO2-7wt% Y2O3に, 更に0.5-4wt%のAl2O3を添加すると気孔率が低下し, 硬さ及び破壊靱性値が向上して耐熱衝撃性が改善される. また, ZrO2-7wt% Y2O3では, 単斜晶ZrO2粒同士が結合して大きな集合体となっているのに対して, Al2O3添加材では球状の単斜晶ZrO2粒が比較的孤立して存在している. 熱衝撃試験において, クラックは主に単斜晶ZrO2から発生すると考えられ, 単斜晶ZrO2の形態の違いも耐熱衝撃性改善の原因の一つと考えられる. なお, SiO2を添加しても耐熱衝撃性の改善は認められない.
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Watanabe et al. (1986) studied this question.