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添加納米氧化鋁后可以提升陶瓷的力學性能

添加納米氧化鋁后可以提升陶瓷的力學性能
晶和  2020-10-07  |  閱讀:1313

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添加納米氧化鋁后可以提升陶瓷的力學性能

 

陶瓷以其優良的性能,如硬度高、耐高溫 、耐腐蝕 、耐磨損等優點 ,在工業領域得到廣泛的應用 。但其物質本質決定了它脆性大、均勻性差、韌性較差 ,因而在有些方面的應用還受到限制,目前已開發出多種增韌途徑 ,例如纖維增韌 、顆粒增韌 、相變增韌等。近年來,隨著納米技術的應用,納米材料興起 ,納米物質所具有的較強的小尺寸效應 、表面效應使得晶粒的表面能增加,燒結活性增強 ,從而添加納米氧化鋁Vk-L30可以使陶瓷材料降低燒結溫度,提高致密性和耐摔打性能改善陶瓷的力學性能,得到性能優良的氧化鋁陶瓷。

采用 Archimedes法計算復合材料 的相對密度 ,用 SEM觀察試樣的斷口表面

形貌以及結 晶情況 。在 INSTRON5569電子材料試驗機上 ,采用三點彎 曲法測試試樣 的彎曲強度,加載速率為 05mrnmin,利用單邊切口梁法測定試樣的斷裂韌性 , 出,陶瓷相對密度 隨著納米氧化鋁Vk-L30的加入量的增加而增大,但當的質量分數達到 W=30%時,相對密度達到為 96.98% 。納米氧化鋁Vk-L30質量分數大于30% 以后相對密度隨之增多而減小。這可能是 由于納米氧化鋁Vk-L30粉質量分數較小情 況下 (≤30%),可以較均勻地分散于坯體中,加入的納米氧化鋁Vk-L30粉可以填充到較大顆粒之間的孔隙中,由于比單一粒徑

有較好的顆粒級配,使陶瓷的坯體更為致密,且納米粉體具有大的表面積、豐富的晶界和擴散距離 ,大大降低燒結溫度,促進氧化鋁陶瓷的燒結。

    添加納米氧化鋁Vk-L30可以提高氧化鋁陶瓷的燒結活性 ,提高其燒結致密度 ,并且使氧化鋁晶粒細小均勻。陶瓷中添加適量的納米氧化鋁Vk-L30可提高它的抗彎強度和斷裂韌性 ,當添加質量分數 W=30%時,在 1450℃ 燒結的陶瓷結構更為致密,抗彎強度和斷裂韌性分別達到 412.61MPa和 3.96MPa .m .

 

 

 

 

 

 


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