虽然人们普遍认为硬度等同于耐磨性,但事实并非总是如此。在滑动磨损环境中,坚硬且不相互影响的配合面更具优势。
工程级氧化铝通常比氧化锆硬度高 25-50%,因此在滑动磨损环境或纯磨料磨损(存在第三体磨料磨损颗粒)中,氧化铝的性能通常优于氧化锆。
然而,在冲蚀磨损环境中,例如由磨料浆冲击油田阀门等磨损部件引起的磨损环境中,氧化锆的性能可能最佳。其高韧性可减少冲击裂纹的扩散和表面微裂纹的形成,从而减少产生冲蚀磨损碎屑和表面损伤。
当工程陶瓷与不同材料进行摩擦时,较软材料的性能并不总是较差。事实证明,Y-TZP 与 Y-TZP 摩擦产生的磨损表面组合非常差,而 Y-TZP 与铸铁摩擦产生的磨损表面组合则比硬度更高的氧化铝/铸铁组合具有更好的整体磨损性能。
虽然本文不会深入探讨陶瓷界面的摩擦学,但在氧化锆与氧化锆接触中,氧化锆的低导热性可能是一个负面因素,因为在类似滑动中产生的摩擦热不会从表面消散,导致表面硬度降低,从而导致磨损相关的损伤增加。