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超重力辅助燃烧合成熔铸制备共晶陶瓷Al2O3/YAG/YSZ
  • ISSN号:0454-5648
  • 期刊名称:《硅酸盐学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB321[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]中国科学院理化技术研究所,北京100080, [2]中国科学院研究生院,北京100039
  • 相关基金:国家“863”计划(2006AA03Z112);国家自然科学基金(50772116)资助项目.
中文摘要:

研究以超重力辅助燃烧合成熔融铸造方法快速制备超高温氧化物共晶陶瓷,即,以Al/NiO/Y2O3/ZrO2为反应剂,通过诱发各组元间的燃烧合成反应,首先获得陶瓷和金属的混合熔体,随后利用2种熔体的密度差异,在超重力场中实现陶瓷熔体和金属熔体的彻底分离和凝固,成功制备了Al2O3、钇铝石榴石(yttrium aluminumgarnet,YAG)、Y稳定ZrO2(yttria-stabilized zirconia,YSZ)共晶陶瓷块体材料Al2O3/YAG/YSZ。X射线衍射分析和微观组织观察表明所制备的共晶陶瓷由YAG,YSZ和α-Al2O3组成,其中α-Al2O3和YAG都为连续相且相互缠绕形成网络结构,而YSZ相尺寸为0.5μm,且以棒状或纤维状均匀分散在α-Al2O3和YAG相之间,该陶瓷块体材料的相对密度为97.50%,硬度为17.80GPa,断裂韧性为(5.50±0.90)MPa·m1/2。

英文摘要:

The high temperature eutectic ceramics have been fabricated by combustion synthesis melt casting under ultra-high gravity field.With Al/NiO/Y2O3/ZrO2 as reagents,first the combustion synthesis reaction was ignited,and then the ceramic product could be completely separated from the metal melt via ultra-high gravity field because of the different densities.The as-separated ceramics developed into the Al2O3/YAG/YSZ eutectics during rapid solidification under ultra-high gravity field.The relative density of the ceramic sample is as high as 97.50%.XRD analysis and microstructure investigation show that the ceramic sample is composed of YAG,YSZ and α-Al2O3,in which the α-Al2O3 and YAG are entangled with each other and form a network structure.The YSZ,with diameter of 0.5 μm,is dispersed between the α-Al2O3 and YAG with the shape of rods or fibers.The Vickers hardness of the eutectic ceramic sam-ple is 17.80 GPa,and the calculated fracture toughness is as high as(5.50±0.90) MPa·m1/2.

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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