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《原位生長(zhǎng)柱狀晶氧化鋁陶瓷材料的制備》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、VACUUMELECTRONICS真空電子技術(shù)·特種陶瓷及金屬封接技術(shù)專輯·原位生長(zhǎng)柱狀晶氧化鋁陶瓷材料的制備仝建峰,陳大明,李寶偉,劉曉光(北京航空材料研究院先進(jìn)復(fù)合材料國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100095)ThePreparationandPropertiesofHighFractureToughnessAluminaCeramicswithElongatedGrainsinSituTONGJian2feng,CHENDa2ming,LIBao2wei,LIUXiao2guang(BeijingInsti
2、tuteofAeronaticalMaterials,Beijing100095,China)Abstract:The96percentaluminaceramicdiscwerepreparedbygelcastingusingkaolinandCaF2assinter2ingadditive1Thehighfracturealuminaceramicswerepreparingbysinteringat1570℃fortwohours1Themi2crostructureofsinteredsamplesw
3、asinvestigated,whichshowselongatedgrainandthree2dimensionalstructures13Thedensityofsinteredaluminais3177g/cm1ThemicrostructureofaluminaisglobalorellipsoidalwithoutCaF21Themechanicalpropertiesatdifferentsinteringtemperatureswereexamined1Themaximalfracture1/2t
4、oughnessreaches5.25MPa·m,whichis60%higherthangeneral.Theelongatedgrainstructureisconsid2eredtoplayaremarkableroleeffectintheincrementoffracturetoughness1Keywords:Alumina;Gel2casting;Elongtedgrain;Fluridizer;Fracturetoughness摘要:按96瓷配比,在α2Al2O3中加入燒結(jié)助劑(氟化鈣-高嶺土)
5、,通過(guò)水基凝膠注模成型出氧化鋁陶瓷坯片。在1570℃,2h條件下無(wú)壓燒結(jié),制備出原位生長(zhǎng)棒狀晶自增韌氧化鋁陶瓷。研究結(jié)果表明:1570℃燒結(jié)時(shí)完全生成棒狀晶,棒晶呈3現(xiàn)三維網(wǎng)絡(luò)狀交織在一起,樣品的體積密度達(dá)到了3177g/cm。而不含氟化物添加劑的樣品在1500～1600℃下燒結(jié)時(shí),不能生成氧化鋁棒晶,基本呈橢球狀或球狀。加入少量的氟化物,經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié),即可在組織內(nèi)部原位生成棒狀晶,這樣棒狀晶就1/2起到了纖維或晶須的強(qiáng)韌化作用,大大提高了96瓷氧化鋁陶瓷的力學(xué)性能,斷裂韌性達(dá)到了5125MPa·m,比傳統(tǒng)96
6、瓷氧化鋁韌性提高了60%。關(guān)鍵詞:氧化鋁;注模凝膠;柱狀晶;氟化物;斷裂韌性中圖分類號(hào):TQ174 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002-8935(2005)04-0015-04 氧化鋁陶瓷材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能和電性長(zhǎng)柱狀氧化鋁晶粒的顯微結(jié)構(gòu)。這種長(zhǎng)柱狀晶粒的能,并且制造成本低,是目前生產(chǎn)量最大、應(yīng)用最為生長(zhǎng)具有明顯的增韌作用,使氧化鋁陶瓷的斷裂韌[1]廣泛的一種先進(jìn)陶瓷材料,然而,這種材料的斷性有了明顯的提高。本文闡述了這種高韌性氧化鋁1/2[2]裂韌性非常低,通常只有3MPa·m左右。研究陶瓷的制備工
7、藝過(guò)程,并對(duì)燒結(jié)后瓷體的顯微結(jié)構(gòu)、表明,可以通過(guò)控制Al2O3陶瓷的顯微結(jié)構(gòu),特別是力學(xué)和電學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試,對(duì)長(zhǎng)柱狀氧化鋁晶粒[3]晶粒的形狀和大小來(lái)改善其斷裂韌性。近年來(lái),的生長(zhǎng)過(guò)程等問(wèn)題進(jìn)行了探討。人們通過(guò)向氧化鋁粉料中添加助劑或引入籽晶的方1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程法,使得氧化鋁在燒結(jié)過(guò)程中原位生長(zhǎng)出具有增韌111 材料組成效果的第二相來(lái)改善氧化鋁陶瓷的斷裂韌性,取得[4～6]按96瓷配比,材料的配方組成如表1所示。了一定的進(jìn)展。112 材料制備本文采用CaF2作為鈣源,通過(guò)水基注模凝膠的實(shí)驗(yàn)采用的α2Al2O3購(gòu)于
8、山東奧鵬工貿(mào)有限公方法,制得Al2Si2Ca體系氧化鋁陶瓷坯片,在高溫推司,其形貌和粒度分布分別如圖1和圖2所示。采板窯中經(jīng)過(guò)無(wú)壓燒結(jié),使氧化鋁瓷體中生長(zhǎng)成具有2005-04lz真空電子技術(shù)VACUUMELECTRONICS表1 材料的配方組成2 結(jié)果與討論成分α2氧化鋁氟化鈣蘇州土211 氧化鋁陶瓷料漿的流變學(xué)特性添加量(1kg)94112g3818g5116g圖4為氧化鋁陶瓷水基料
