allt2gtolt3gtsic复相陶瓷的制备及性能研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要A1203陶瓷是目前研究最为广泛的结构陶瓷材料之一。A1203陶瓷具有机械强度高、绝缘电阻大、硬度高、耐磨、耐腐蚀及耐高温及其重量轻、价格低廉等特点，同时还具有电性能、光性能等一系列优良性能，深受人们的青睐。然而其低的断裂韧性大大限制了它的应用和发展。近年来研究者们致力于通过添加第二相进行韧化。本文分别以粒度分布为(O．1I．tm-1．99m)微米SiC粒子和聚碳硅烷原位反应生成的纳米SiC为第二添加相，真空热压条件下制备了A1203／SiC微米／纳米复相陶瓷。对烧结体的密度、维氏硬度、断裂韧性

2、、弯曲强度、耐磨性能和微观结构等进行了分析。研究了不同SiC添加方式与性能和微观组织的关系，并对其增强和增韧机理进行了分析。通过机械混合添加SiC第二相粒子的方法制备了不同含0．20wt．％SiC的A1203／SiC复相陶瓷，当SiC5wt．％时，由压痕法得到断裂韧性的最大值为7．6MPa·mⅣ2，当SiC为10wt．％时，弯曲强度的最大值459．7MPa，与单相A1203相比性能有显著提高。由PCS原位反应生成的SiC颗粒为纳米级别，纳米粒子的加入改善了陶瓷的性能，当聚碳硅烷分解出的SiC为10wt．％时弯曲强度和断裂韧

3、性得到最大值520MPa和5a．。关键词：断裂韧性；A1。OJSiC复相陶瓷；聚碳硅烷A12()3／SiC复相陶瓷的制备及性能研究StudyontheFabricationandPropertiesofA1203／SiCCeramicComposites—AbstractA1203ceramicisoneofthemostintensivestudystructuralceramics，withhi．ghmechanicalstrength，insulationresistance，wearresistance，corro

4、sionresistance，hightemperatureresistanceanditslightweight，lowcost，etc．，also晰tlltheelectricalproperties，opticalpropertiesandSO011．However,itslowfracturetoughnessgreatlylimitsitsapplicationanddevelopment．Inrecentyears，researchersareworkingontougheningthroughaddition

5、ofsecondphase．Inthispaper,A1203／SiCnano·-／micro··sizedcompostieshavebeenpreparedthroughaddingmicro—sizedSiCparticleswiⅡ1widegrain-sizedistribution(0．1pm-1．91-lm)andpolycarbosilanein-·situreactionderivednano··SiCparticlesintoA1203byhotpressingat16350C．Mechanicalpro

6、pertiesincludingVickershardness，fracturetoughness，flexuralstrength,wearresistanceandmicrostructureareanalyzed．TheeffectsofdifferentaddingmethodsOlltheperformanceandmicro—structurearestudied．Thetougheningandstrengtheningmechanismsareanalyzed．Throughdirectaddingseco

7、ndSiCparticles，A1203／SiCcompositeceramics谢thdifferentcontentsofO-20wt．％SiChavebeenprepared，themaximumfracturetoughnessof7．6MPa·m怩isobtainedwhenSiCcontentis5wt．％byindentationmechod．nlcmaxiumflexuralstrengthof459．7MPaisobtainedwhenSiCcontentis20wt．％．Compared研tllmono

8、lithicaluminaceramic，mechanicalpropertiesaleimprovedsignificantly．PCSin-situgeneratedSiCisnano—level，additionofnanoparticlesisaneffectivewaytoimprovethe