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BaNb2O6/Al2O3复相陶瓷的制备及力学性能
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:《硅酸盐学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG174[金属学及工艺—金属表面处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]中国地质大学(北京)材料科学与工程学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金(50972134);中央高校基本科研业务费专项资金(2010ZD12)及北京市科技新星计划(2007A080)资助项目。
中文摘要:

为研究功能材料对结构陶瓷微观结构和力学性能的影响,将铁电相 BaNb2O6引入到 Al2O3陶瓷中,分别采用无压和热压烧结技术于 1350 ℃制备 BaNb2O6/Al2O3复相陶瓷,对其物相组成、微观结构和力学性能进行了研究。结果表明:BaNb2O6与 Al2O3经过高温烧结能够稳定共存,BaNb2O6的加入促进了 Al2O3陶瓷的烧结。BaNb2O6加入量为 10%(体积分数)时,1350 ℃无压烧结和热压烧结制备的 BaNb2O6/Al2O3复相陶瓷的致密度、抗弯强度和断裂韧性分别为 94.6%、214MPa、2.28 MPa m1/2和 99.3%、332 MPa、3.55MPa m1/2。当裂纹扩展遇到 BaNb2O6晶粒时发生穿晶断裂,但在晶粒内部出现裂纹偏转,说明铁电相 BaNb2O6晶粒内部的微观结构有助于陶瓷的强韧化。

英文摘要:

To investigate the impact of functional material on microstructure and mechanical properties of structural ceramics, a ferroelectric phase BaNb2O6 was incorporated in alumina ceramic. The BaNb2O6/Al2O3 composite ceramics were sintered at 1 350 ℃ by pressureless sintering and hot-press sintering, respectively. The phase composition, microstructure and mechanical properties of BaNb2O6/Al2O3 composite ceramics were investigated. The results show that BaNb2O6 is compatible with Al2O3 after high-temperature sintering. The addition of BaNb2O6 improved the sinterability of Al2O3 ceramics. The bulk density, flexural strength and fracture toughness of BaNb2O6/Al2O3 composite ceramics with BaNb2O6 of 10% (volume fraction), which were fabricated by pressureless sintering and hot press at 1 350 ℃, were 94.6%, 214 MPa and 2.28 MPa.m^1/2 and 99.3%, 332 MPa and 3.55 MPa.m^1/2, respectively. Transgranular fracture occurred when the crack propagation encountered BaNb2O6 grains, but the crack deflection appeared inside BaNb2O6 grains. It was indicated that the internal microstructure of the ferroelectric phase BaNb2O6 grains could favor to improve the strength and toughness of the ceramics.

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期刊信息
  • 《硅酸盐学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会
  • 主编:南策文
  • 地址:北京海淀区三里河路11号
  • 邮编:100831
  • 邮箱:jccsoc@sina.com
  • 电话:010-57811253 57811254
  • 国际标准刊号:ISSN:0454-5648
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2310/TQ
  • 邮发代号:2-695
  • 获奖情况:
  • EI Compendex、CA、SA、PI收录期刊,全国核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27713