范武刚¹，周  响²，赵冠楠²，李  玲²，曹  雄²，张兆泉¹

(1. 中国科学院 上海硅酸盐研究所，上海 200050；2. 上海核工程研究设计院股份有限公司，上海 200233)

摘  要：基于压水堆内置稳压器对固有安全性隔热材料的需求，通过煅烧处理商业粉体结合砂磨方法，制备致密度大于96%的8 mol%Y₂O₃掺杂的ZrO₂ (8YSZ)致密陶瓷。系统考察了8YSZ陶瓷的热物理性能包括高温稳定性、热导率、热膨胀系数、抗热老化及抗热震性能等，并研究了其压缩强度、抗弯强度、硬度，断裂韧性、弹性模量及泊松比等力学指标。采用闪光法测得的8YSZ陶瓷热导率数值与温度的相关性较小，约为1.9 W·m⁻¹·K⁻¹。室温到360 ℃线性热膨胀系数为9.3×10−6 K⁻¹。在360 ℃、450 ℃、550 ℃温度下进行100 h至1000 h的热老化验证8YSZ立方相的稳定性。室温至800 ℃间热震试验后8YSZ结构仍保持完整，具有较好的抗热震性能。发现所制备的8YSZ陶瓷在350 ℃的压缩强度达到1.2 GPa，约为室温数值的2倍。泊松比和弹性模量分别为0.285和164.9 GPa，硬度及断裂韧性等结果与文献报道结果接近，而且评价可靠性的韦伯模数达到16.03。这些结果表明8YSZ陶瓷作为内置稳压器隔热材料具有良好的应用前景。

关键词：8YSZ陶瓷；热物性；力学性能；稳压器；隔热材料