耐磨陶瓷材料廣泛用于研磨抛光材料、耐磨塗層、管道或設備内襯、設備結構件等等領域，其耐磨性能的好壞直接決定了機械設備及零件等的安全使用年限。常見的耐磨陶瓷材料有氧化锆、氧化鋁、立方氮化硼、氮化矽、碳化硼、碳化矽、等等。

  爲了獲取耐磨性能更爲優異的耐磨陶瓷材料，許多學者對陶瓷材料的磨損機理及影響陶瓷耐磨性能的因素做了研究，并提出來了許多觀點及結論。總的來說，影響陶瓷耐磨性能額因素有兩方面：1、材料本身的組織結構；2、外(wài)部因素如載荷、溫度以及氣氛等。 本文将從材料的自身結構出發，對耐磨材料的耐磨的影響因素進行簡析。

  一(yī)、力學性能對陶瓷耐磨性能的影響

  在早期研究陶瓷材料的耐磨性能時，人們認爲陶瓷材料的硬度跟磨損性能有很大(dà)的關系，後來發現，陶瓷的硬度和磨損的關系并不是那麽的明顯，例如氧化鋁陶瓷的硬度要高于TZP氧化锆陶瓷，但耐磨性能并不一(yī)定高于TZP陶瓷。

  硬度雖然在一(yī)定程度上能夠反應晶界的結合強度，但磨損最終是由于材料脫離(lí)磨損表面而形成的，因此陶瓷材料的硬度不再作爲衡量磨損的一(yī)個預見性指标。

  也有研究報道，陶瓷材料的脆性直接影響磨損率。有研究表明，随着材料斷裂韌性的和硬度的提高，陶瓷的磨損率逐漸的降低，耐磨性越好。

  二、陶瓷的顯微結構對耐磨性能的影響

  通常情況下(xià)，材料的微觀結構往往會對材料的宏觀性能有着極大(dà)的影響。陶瓷材料是晶粒和晶間組成的燒結體(tǐ)，其顯微結構往往決定着其宏觀性能。有許多研究表明，陶瓷材料的耐磨性能與晶粒的大(dà)小(xiǎo)，晶界相的組成，晶界上的應力分(fēn)布，氣孔等等顯微結構有着極大(dà)的聯系。

  1. 晶粒的尺寸對陶瓷耐磨性能的影響

  工(gōng)業上，金屬材料可以通過細化晶粒的方式來使其力學性能提高，這就是所謂的細晶強化。其原理主要在于晶粒的粒徑越小(xiǎo)，晶界的面積也就越大(dà)，晶界的分(fēn)布也就會越曲折，可以有效的增加裂紋擴展的路徑，有利于分(fēn)散材料内部的應力集中(zhōng)現象。人們通過研究發現，晶粒細化對陶瓷材料的耐磨性能也有這一(yī)定的影響。

  學者們對氧化鋁及氧化锆耐磨陶瓷的耐磨性進行研究中(zhōng)發現，較小(xiǎo)晶粒以是塑性變形和部分(fēn)的穿晶斷裂爲主，磨損較少；較大(dà)晶粒則以材料内部沿晶斷裂，甚至大(dà)晶粒從材料内部拔出的方式發生(shēng)較大(dà)的的磨損。而大(dà)尺寸的晶粒的拔出，将對陶瓷表面造成較大(dà)的缺陷，使材料的容易造成應力集中(zhōng),産生(shēng)裂紋擴展,而使材料發生(shēng)低應力脆性斷裂。

  2. 氣孔率對陶瓷耐磨性能的影響

  氣孔對陶瓷的性能有着很重要的影響，氣孔相當于一(yī)種缺陷的存在，它會造成應力的集中(zhōng)， 加速裂紋的擴展，降低晶粒之間的結合強度，嚴重影響陶瓷制品的力學性能。在摩擦力的作用下(xià)氣孔之間可能會彼此連接起來形成裂紋源，加速材料的磨損。

  此外(wài)，有研究發現在不同的載荷下(xià)，陶瓷的磨損率并不一(yī)樣，在低載荷時氣孔不會造成裂紋的擴展；而在高載荷的情況下(xià)，氣孔變得不穩定，會在氣孔處形成裂紋及擴展裂紋，導緻制品磨損率極高，抗磨損突變能力變弱。

  3. 晶界相以及晶間雜(zá)質的影響

  陶瓷是由晶粒，晶界相和氣孔等組成，在燒結的過程中(zhōng)，加入到陶瓷當中(zhōng)的一(yī)些添加劑和一(yī)些雜(zá)質成分(fēn)主要是以“第二相”或者“玻璃相”的形式存在于晶界上，他們的存在會對晶粒之間的結合強度造成一(yī)定的影響。在陶瓷摩擦磨損的過程中(zhōng)，裂紋很容易在晶界處産生(shēng)。較低的晶界結合強度會造成在磨損過程中(zhōng)的沿晶斷裂，引起整片晶粒的拔出，造成嚴重磨損。

  多晶陶瓷的添加劑一(yī)般會以玻璃相的形式存在于陶瓷晶界上，在摩擦的過程，産生(shēng)的高溫會降低玻璃的粘度，從而引發塑性變形，若鄰近的晶界的應力不能相适應則會引發晶界處的裂紋，引發嚴重磨損。