莫来石钛酸铝层状复合陶瓷的制备、结构和性能的研究

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1、西安建筑科技大学硕士论文莫来石／钛酸铝层状复合陶瓷的制备、结构和性能的研究专驻：材料学磺士生：夏莉红指导教师：尹洪峰教授捅矍层状复合陶瓷材料是人们模拟自然界贝壳、珍珠层的结构而设计出的一种新型强彻化陶瓷材料。其独特的层状结构使得研究者能从宏观结构角度对材料进行优化没计，从而制褥综合性能优越的材料，目前已成为鹅瓷增韧磅究的热点。本文以3A1203"2S102为基体层，A12Ti05为界面分隔层，采用轧膜成型和热压烧结工艺制备出了不同基体层厚和界面层厚的3A1203·2S102／AhTi05层状复合陶瓷。嗣用力学性能测试、光学

2、显微镜和扫描电镜，分析了几何因素和热压温度对3A1203"2Si02／AhTiOs层状复合陶瓷力学燃能豹影响，并阐述了材料的主要增韧机制。试样的弯曲强度和断裂韧性测试结果表明：在制备层状复合陶瓷时，不但要考虑基体屡和界面分隔层的厚度，丽显要考虑两者的层琢醴：。得出最佳几何参数为：3A1203'2Si02层厚230～330pm，层厚比4。1；采用1500。Cxlhx20Mpa热压烧维得到的材料综合力学性能较好，弯曲强度可达172．9MPa，其断裂韧性可达4．04MPa·m”。与块体莫来石陶瓷相比，在保证材料强度降低较小的情况

3、下断裂韧性提离了62％。显微观察结果最示：3A1203·2S102／A12Ti05层状复合陶瓷的宏观结构比较均匀，层比较平整、界限清晰、界面结合较好：A12Ti05层对裂纹有偏转作用，3A1203·2S102／A12Ti05层状陶瓷表现出非脆往断裂特征。分孝斤表明3AlzOs一2S102／A12Ti05层状复合陶瓷增韧枫制主要包i跨裂纹偏转、裂纹并行扩展翻裂纹分叉钝化三种形式。I}关键词：3A1203'2S102／A12Ti05藩状羯瓷；轧膜成型；热丞烧结；增韧机制。‘两蜜建筑科技大学硕：k论文Preparation，Mi

4、crostructureandMechanicalPropertiesofMnHite／Aluminum-TitanateLaminatedCeramicsSpecialty：MaterialScienceName：XiaLihongInstructor：Prof．YinHongfengAbstractLaminatedceramicsiSanoveloftougheningmaterial。whichisimitativeoftheframeworkofshellandnacreousIayerinthenature。T

5、hespecialsuperpositionofthelaminatedceramicsmakesitpossibleforresearcherstodesignandpreparenewmaterial、撕thcomprehensiveperformances．／thasbecomeonefocusofresearchesonthetougheningofceramicsrecently．Themullite／aluminum-titanatelaminatedceramicsincludingdifferentmatr

6、ixlayersandseparatinglayersthickalesshasbeenpreparedbyrollformingandhotpms∞dsintering．Effectsofgeometricalfactorandhotpressingtemperatureonthemechanicalpropertiesoflaminatedceramicswereinvestigatedbymeansofthetestofmechanicalproperties．opticalmicroscopemadscanning

7、ekctronmicroscope．Themainenhancingandtougheningmechanismswereanalyzed，瓢omsNtsofflexurestrengthandfi'acturetoughnessofsamplesshowedthatnotonlythethicknessofmatrixlayersandinterfaciallayersbutalsotheratiooflayerthicknessshouldbeconsidered．西lethickness230～330肛lofmull

8、itelayer，theratiooflayerthickness4．1wereconsideredtheoptimalgeometricalparameter．Compositeswithbettermechanicalpropertiesfanbepreparedtmdertheconditiono