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硅酸钙陶瓷的SPS烧结及其力学性能
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TG146[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室,上海200050, [2]中国科学院研究生院,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金(50372078)及国家杰出青年基金(50625414)资助
中文摘要:

以硝酸钙和硅酸钠为原料,采用化学共沉淀法合成了适合作为生物材料的硅酸钙粉体,并利用放电等离子体烧结工艺(Spark Plasma Sintering)烧结硅酸钙陶瓷(常温相为β相)。为了探讨合适的烧结工艺参数,分别采用了不同的烧结温度(850~1000℃),不同的保温时间(1~10min)和不同的加载压力(20~50MPa)进行烧结。测了这一系列不同烧结工艺参数下得到的块体的抗弯强度、硬度、断裂韧性等力学性能。结果表明,在950℃可以制得很致密的硅酸钙材料,其力学性能比其它方法得到的材料大为提高。延长保温时间及增加烧结压力,抗弯强度和硬度均在一定范围内增加,而断裂韧性则呈现相反趋势,因此,要根据材料的应用需要来确定最佳工艺参数。

英文摘要:

Dense β-CaSiO3 (low temperature phase) ceramics were fabricated by spark plasma sintering (SPS), β-CaSiO3 powder were synthesized by chemically precipitated using NaSiO3·9H2O and Ca(NO3)·4H2O as raw material. We changed the three sintering parameters, them are respectively sintering temperature, sintering pressure and holding time to prepare several different samples and measured their mechanical properties. The results show that the mechanical properties of β-CaSiO3 ceramics prepared at 950 β were great promoted. When increasing the sintering pressure or holding time, flexural strength and Vickers hardness increase but the fracture toughness decreases. As the mutative trend of flexural strength and fracture toughness are inconsistent, the sintering parameter should be adjusted according to practical need.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715