原位Al2O3片晶Ce-TZP和SrO·6Al2O3棒晶Ce-TZP复合材料的制备与显微结构.pdf

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1、复合材料学报第19卷第1期2月2002年ACTAMATERIAECOMPOSITAESINICAVol.19No.1February2002文章编号:1000-3851(2002)01-0054-05原位A片晶/Ce-TZP和SrO-6A棒晶OO/Ce-TZP复合材料的制备与显微结构叶建东李红彦吴建青王迎军(华南理工大学无机材料系广州510641)摘要:通过在Ce-TZP基体中加入AlOO~及矿化剂TiO或反应剂SrCO制备了原位Al片晶/Ce-TZP复232O3合材料和原位SrO-6Al棒晶/C

2、e-TZP复合材料G在烧结过程中TiO促进Al晶粒发生显著的各向异性生2O322O3长原位生成的片晶,Al与SrCO发生反应原位生成的高度各向异性的棒晶它们在基体中分布均匀具有较大2O33的纵横比G烧结温度对片晶/棒晶的大小和含量有明显影响G通过在基体中原位形成片晶或棒晶材料的力学性能有明显的改善G关键词:氧化锆;氧化铝;铝酸锶;片晶;棒晶中图分类号:TG174;TB332文献标识码:APREPARATIONANDMICROSTRUCTUREOFINSITUREINFORCEDCe-TZPMATR

3、IXCOMPOSITESYEJian-dongLI~ong-yanWUJian-gingWANGYing-jun(DepartmentofInorganicMaterialsSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou510641China)Abstract:InSztzreinforcementofceramicmatriXcanbeachievedbytheelongatedgrainsorplateletsinsituformedinmatriXduri

4、ngsinteringthroughthemechanismsofcrackbridgingcrackdeflectionelongatedgrain/plateletpulloutetc.InthisWorkznSztzAl2O3platelet/Ce-TZPcompositesandznSztzSrO-6Al2O3rod-likegrain/Ce-TZPcompositesWerepreparedbyaddingAlOO~togetherWiththemineralizerofTiO2orth

5、ereactantofSrCO3toCe-TZPmatriX.ThemicrostructureofthecompositesWasobservedbySEMandthedensityandmechanicalpropertiesofthecompositesWeremeasured.TheresultsindicatedthatTiO2markedlypromotedtheanisotropicgraingroWthofAl2O3andSrCO3reactedWithAl2O3formingAl

6、2O3plateletsandanisotropicSrO-6Al2O3rod-likegrainsrespectively.TheznSztzAl2O3plateletsandSrO-6Al2O3rod-likegrainsWereWell-distributedinthematriXWithalargeraspectratio.Sinteringtempera-tureobviouslyaffectedthegrainsizeandthecontentofAl2O3plateletandSrO

7、-6Al2O3rod-likegrain.ThemechanicalpropertiesofthecompositesWereimprovedbyznSztzintroductionofAl2O3plateletsandSrO-6Al2O3rod-likegrains.Keywords:zirconia;alumina;strontiumaluminate;plateletgrain;rod-likegrain四方ZrO多晶体(TZP)陶瓷具有高硬度,耐高加晶须或片晶复合强化往往会使其常温性能下2

8、温,耐腐蚀,耐磨,机械强度和断裂韧性好等优点可降[2]G而通过原位生长片晶强化则有可能使其常温应用于机械,冶金,化工,军事等领域有很好的应用力学性能也得到提高G前景G然而在中高温条件下逐渐失去相变增韧作用陶瓷复合材料传统的制备方法存在以下缺其力学性能严重衰减G通过传统的方法复合强化可点:[3~4](1)需预先制备第二相增韧元;(2)增韧元分提高TZP陶瓷的中高温力学性能[1]散不均匀易形成大的结构缺陷一般需要通过热压但通过直接外收稿日期:2000-05-15;收修改稿日期:2000