MgAl2O4掺杂对ZTA-MgAl2O4复相陶瓷力学及热学性能的影响

• 作者: 姚存峰 崔明焕 朱亚滨 李淑芬 柴建龙 王志光 申铁龙 郭亚威 魏孔芳
• 来源期刊: 硅酸盐学报
• 学科: 工学
• 关键词: 镁铝尖晶石 氧化锆增韧氧化铝复相陶瓷 微观结构 力学性能 热学性能
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 页码范围: 1717-1722
• 页数: 6页
• 分类号: TQ174.75
• 语种: 中文
• DOI: 10.14062/j.issn.0454-5648.2019.12.05

摘要

以Al2O3、ZrO2、MgO为初始粉末,采用放电等离子体烧结(SPS)制备ZTA-MgAl2O4复相陶瓷,研究MgAl2O4掺杂对ZTA-MgAl2O4复相陶瓷微观结构,力学及热学性能的影响.结果表明:ZTA-MgAl2O4复相陶瓷物相包括α-Al2O3、t-ZrO2和MgAl2O4,烧结过程中MgO与Al2O3完全反应生成MgAl2O4;随MgAl2O4添加量增加,复相陶瓷Vickers硬度由21 GPa逐渐降低至17.5 GPa;而断裂韧性及抗弯强度呈现先增大后减小的趋势,当MgAl2O4添加量为15％(体积分数)时,断裂韧性和弯曲强度达到最大值,分别为8.55 MPa·m1/2和1056 MPa;此外,相同测试温度下复相陶瓷热导率随MgAl2O4添加量的增加逐渐减小,如温度为50℃时复相陶瓷热导率由18.5 W/(m·K)逐渐降低到14.3 W/(m·K).