高压烧结allt2gtolt3gt基纳米复相陶瓷的研究

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1、西南科技大学硕士研究生学位论文第f页摘要以超细A1。0。粉、纳米A1：O。粉和纳米SiC粉为原料，采用两面顶高压技术，借助比表面积与粒度分析、密度测量、XRD、SEN等分析测试方法，对高压烧结高纯A1：0。陶瓷及A1。0。基纳米复相陶瓷进行了较系统的研究。高压烧结高纯A1：0。陶瓷的研究表明：(1)以超细A1：0。粉为原料，在4．5GPa、1230℃烧结30min可获得相对密度为98．71％的纯A1：0。陶瓷；(2)以纳米Al：O。粉为原料，在4．5GPa、1100℃烧结30min可获得相对密度为97．65％的纯Al：0。陶瓷以及相对

2、密度为97．93％、平均晶粒尺寸约为4um的0．5wt．％MgO掺杂的Al：0，陶瓷；(3)湿法高速球磨可显著降低超细A1：O。粉的平均颗粒尺寸，提高粉料的比表面积与烧结活性；(4)球磨可破碎或磨细纳米A1：0。粉的团聚体，提高烧结体中晶粒尺寸分布的均匀性；(5)高压烧结可显著降低高纯A1：0，陶瓷的烧结温度，提高传质速率，大幅度缩短烧结时间；(6)在高压烧结中，MgO对烧结致密化及A1。0。晶粒异常生长抑制几乎无影响。高压烧结A1：0。基(AI：0。／SiC)纳米复相陶瓷的研究表明：(1)以纳米A1。0。粉、纳米B—SiC粉为原料，

3、在4．5GPa、1230℃烧结20min可获得相对密度为98．36％的0．5V01．％SiC掺杂的A120。陶瓷；(2)在4．5GPa、1170℃烧结30min可获得相对密度为97．32％的Al：0。／5V01．％SiC纳米复相陶瓷；(3)在4．5GPa、1230℃烧结30min可获得相对密度为96．87％的A1。0。／lOV01．％SiC纳米复相陶瓷以及相对密度为96．38％的A1。0。／20V01．％SiC纳米复相陶瓷；(4)湿法高速球磨可制备分散性良好的Al：0。／SiC纳米复合粉体；(5)在高压烧结中，掺杂sic对烧结的阻碍作

4、用远小于无压烧结和普通热压烧结；(6)高掺量(>5V01．％)SiC可显著抑制A1。O。基体晶粒的生长。与常规烧结技术相比，高压烧结兼具低温、快速烧结的特点，是制备纳米复相陶瓷的有效技术。本课题采用高压烧结技术制备准纳米一纳米型A1：0。／siC复相陶瓷，研究工作的创新性突出，相关研究成果为高性能A1。0。基纳米复相陶瓷的制备以及开拓两面顶在陶瓷制备中的应用奠定了良好的基础。关键词：高压烧结氧化铝碳化硅纳米复相陶瓷显微结构西南科技大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractThehighpurityA1203ceramicandA1

5、203-basedceramicnanocompositewerefabricatedbyhighpressuresinteringusingsuperfineA1203powder,A1203nanopowderandSiCnanopowderasrawmaterials，andthencharacterizedwithspecialsurfaceareaandgranularityanalysis，densitymeasurement，XRDandSEMsystematically．Theresultsofhighpressure

6、sinteringofthehighpurityA1203ceramicareasfollows：(1)thepureA1203ceramicwithrelativedensityof98．71％isobtainedunderapressureof4．5GPaandthetemperatureof1230"Cfor30minusingsuperfineA1203powderasrawmaterial；(2)thepureA1203ceramicwithrelativedensityof97．65％and0．5wt．％MgO-doped

7、A1203ceramicwithrelativedensity0f97．93％．averagegrainsizeof4gmareobtainedunderapressureof4．5GPaandthetemperatureaslowasl100。Cfor30minusingA1203nanopowderasrawmaterial；(3)high—speedballmillinginethanolcanreducetheaverageparticlesizeofsuperfineA1203powderremarkably，andincr

8、easespecificsurfaceareaandsinteringactivenessofA1203powder；(4)ballmillingcanbreaktheagglomerateofA1203nanopowd