原位生長柱狀晶復(fù)相增韌氧化鋁陶瓷的研究.pdf

1、本論文以研究無壓和真空熱壓燒結(jié)條件下氧化鋁的柱狀晶發(fā)育為主，通過加入CAS、Nb2O5、CAS+MgO、CAS+Nb2O5四種添加劑，首次從原位生長氧化鋁柱狀品配合第二相增韌角度出發(fā)，對柱狀晶復(fù)相增韌氧化鋁陶瓷的顯微組織和燒結(jié)性能進行了系統(tǒng)的研究，測試了加入不同成分添加劑和配合第二相時的力學(xué)性能。 研究結(jié)果表明，加入CAS、Nb205、CAS+MgO、CAS+Nb2O5時，添加劑都是以形成液相的方式促進燒結(jié)，選擇適當(dāng)?shù)奶砑觿┠軌?/p>

2、促進柱狀晶的生長，反之，則在生長過程起到干擾破壞作用。當(dāng)CAS加入量為0.6wt％時，能夠得到晶粒發(fā)育完全的柱狀品，長徑比達到8:1，相對密度97.2％；CAS+Nb2O5配合使用時，加入0.4wt％CAS和0.5wt％Nb2O5時，材料的相對密度可達97.8％，長徑比在8:1以上，燒結(jié)性能明顯的優(yōu)越于單獨使用CAS；當(dāng)單獨使用Nb2O5時，對材料的燒結(jié)性能有一定的提高，獲得的組織主要為等軸晶，并有少量的板塊狀晶粒；CAS+MgO配合使

3、用時，對氧化鋁陶瓷的燒結(jié)性能有很好的作用，獲得的組織主要為等軸晶。 第二相的加入，對氧化鋁晶粒的形貌影響較大。在無壓燒結(jié)條件下，CAS、CAS＋Nb2O5分別配合第二相3Y-TPZ使用，發(fā)現(xiàn)少量的柱狀晶的出現(xiàn)，充分說明第二相的使用對氧化鋁柱狀晶粒的生長產(chǎn)生了阻礙作用。加入的氧化鋯分別以亞穩(wěn)定的t-ZrO2和t'ZrO2形式存在，在相變增韌上發(fā)揮了重要作用。ZrO2在晶界溶質(zhì)成分?jǐn)U散過程中，組分相對獨立存在，從而在空間位置上對氧化