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ZrB2对Al2O3-ZrB2-SiC复相陶瓷室温力学性能影响


中 国 陶瓷 工 业  2 0 1 3年 2月 第 2 0卷第 1 期  CHl NA  CERAMl C   I NDUSTR Y  F e b. 2 0 1 3   Vo 1 . 2 0 。 No . 1   文章编号 : 1 0 0 6 — 2 8 7 4 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 2 2 — 0 3   Z r B 2 对 A I 2 03 一 Z r B 2 一 S i C复相 陶瓷 室温 力学 性 能影 响  徐广平  摘 何 江荣  魏 赛 z   冯 伟 2   谢 志鹏 2   ( 1 . 东台市节能耐火材料厂 , 江苏 东台 2 2 4 2 1 3 2 ; 2 . 清华大学材料科 学与工程 系, 北京 1 0 0 0 8 4 )   要  2 o , 陶瓷具有优异的 室温和 高温性能 , 但其脆性 大, 断裂韧性较低 , 限制 了其应用。 采 用热压烧 结工 艺制备 了应用于不  同环 境 的 A 1 2 0  一 z r B 。 - S i C 复相 陶瓷 ( 简称 A Z S ) , 主要 研 究不 同含 量 的 Z r B : 对A l 2 O3 - S i C 基 陶瓷 性 能 的 影 响。力 学性 能  研 究发现 ,当 A 1 。 O   陶瓷 中 Z r B : 和S i C的体积 百分 比分别为 2 0 %和 5 % 时, A Z S 3陶瓷具有最高的强度和韧性 , 分 别为   5 0 8 . 5 MP a 和6 . 6 5 MP a ? n l  , 相 比纯 氧 化铝 陶 瓷 的 4 6 8 . 6 MP a 和5 . 5 6   MP a ? m 提 高 了 8 . 5 %和 1 9 . 6 %。   关键词  2 0 3 一 zr B 2 - S i C; 复相 陶瓷 ; 力学性 能  中 图 分 类号 : T Q1 7 4 . 7 5   文献标识码 : A   0 前 言  氧化铝( A J 2 0 。 ) 陶瓷具有优异 的室温和高温强度 , 良好的  耐磨性和化学稳定性, 较高的热导率和热膨胀系数  , 然而  能烧结炉上热压烧结得到 A Z S 复 相陶瓷。 热压工艺参数为 :   采用氩气 保护气 氛 , 压力 2 0 MP a , 烧 结温度 为 1 8 0 0 ℃, 保温  1 h , 烧 结得到尺寸为 西6 0 m m ×1 0 m m的 A Z S复相陶瓷 。   陶瓷室温抗 弯强度的测试 采用三点弯曲法 , 试样规格 为  m m× 4 m m× 3 6 m m( h X b X 1 ) ; 断裂韧性采用单边直通切 口   A I 2 0 。 陶瓷的脆性大, 断裂韧性较低( 断裂韧性一般为 3 MP a ?   3 梁 法( S E P B )  ̄ J J 试 , 即在试样 中部沿横截面方向用金刚石 内圆  m   ) , 限制了其应用。 硼化锆 ( z r B   ) 为六方晶系 C 3 2 型准金属  锯 切一个切 口, 切 口 a一 0 . 5 h , 切 口宽度不大 于 0 . 2 m m, 测试  结构化合物 , 熔点高; Z r B 。 陶瓷具有良好的高温性能、 导热性  跨距 L为2 4 m m。 试样规格为 6 mm×4 amX r   3 6 m m( hX b×1 ) ,   能和较高的硬度附 。如果将 Z r B 。 加入到  ( ) 3 基体中形成复  采用 A r c h i me d e s 法测定烧结样品的密度

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