李书海
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崔洪芝
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郑文龙
,
崔德运
复合材料学报
以γ-AlOOH、TiO2和SiCw为原料,通过反应烧结制备了多孔Al2TiO5-SiCw复合材料,研究了SiCw对Al2TiO5-SiCw复合材料物相、微观组织结构、孔隙率和抗压强度的影响.结果表明:反应产物中主要物相有Al2TiO5、Al6Si2O13、TiC和SiO2.由于晶须分解速度快,SiCw可全部与TiO2反应生成TiC和SiO2.添加SiCw,一方面显著细化了Al2TiO5基复合材料的微观组织,生成的细小规则的TiC晶粒和存在于Al2TiO5晶界处的Al6Si2O13有利于抑制Al2TiO5晶粒长大,提高其抗压强度.另一方面,因为SiCw改变了原料中颗粒之间的堆积方式,使孔径增大、孔隙率显著提高.生成的一定量的SiO2对晶粒产生黏结,使得Al2TiO5基复合材料的孔洞骨架密实,提高了抗压强度,但当SiCw加入量多时,由于出现较多的玻璃相,会降低抗压强度.
关键词:
多孔材料
,
Al2TiO5
,
SiCw
,
反应烧结
,
复合材料
马爱珍
,
崔洪芝
,
崔德运
,
李书海
,
宋晓杰
,
程贵勤
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151022.003
以γ-AlOOH 和 TiO2为原料,添加不同质量分数 SiC 晶须(SiCw ),采用无压反应烧结法制备多孔(Al6 Si2 O13+TiC)/Al2 TiO5复合材料,分析了 SiCw 质量分数对(Al6 Si2 O13+TiC)/Al2 TiO5复合材料孔隙率和抗压强度的影响,讨论了 SiCw 的强化机制。结果表明：不添加 SiCw 时,产物主要为 Al2 TiO5和少量 Al2 O3,还有少量未反应的TiO2；加入 SiCw 之后,还形成了 Al6 Si2 O13和TiC相,TiC和 Al6 Si2 O13分别以规则颗粒状和晶须形态存在于 Al2 TiO5基体中。TiC颗粒与 Al6 Si2 O13晶须通过细化显微组织、裂纹偏转和晶须桥连机制,起到协同强化作用。SiCw 的添加使孔隙率和抗压强度同时大幅度提高,随着 SiCw 质量分数的增加,(Al6 Si2 O13+TiC)/Al2 TiO5复合材料孔隙率降低,抗压强度提高的速率减小,当 SiCw 的质量分数为7.2%时,抗压强度最高,达到301.81 MPa。
关键词:
Al2 TiO5
,
SiCw
,
Al6 Si2 O13晶须
,
TiC
,
强化机制
,
抗压强度
崔洪芝
,
李书海
,
崔德运
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13426
本研究以γ-AlOOH、TiO2和SiC为原料,通过无压反应烧结制备了Al2TiO5多孔材料,分析比较了SiC粒度和含量对合成产物的物相组成、显微组织、抗压强度、孔隙率和孔径分布的影响.结果表明:反应产物的物相组成为Al2TiO5、Al6Si2O13、TiC、SiO2和Al2O3,还有少量未反应的TiO2.SiC与TiO2反应生成TiC和SiO2,TiC颗粒弥散分布于多孔材料壁面或者骨架中,而SiO2进一步与γ-AlOOH分解出的Al2O3反应生成Al6Si2O13晶须,晶须交错分布于Al2TiO5颗粒之间或者孔洞中,与TiC颗粒一起提高复合材料的抗压强度,特别是采用小粒径SiC时,对抗压强度的改善效果更加显著;添加大粒径SiC后,改变原有颗粒堆积状态,可提高复合材料的孔隙率.但当SiC含量超过5wt％时,因为生成较多低熔点的SiO2,部分填充于多孔材料的孔隙中,部分则分布于Al2TiO5晶粒之间,既减小孔隙率,又降低晶粒间结合强度和试样的抗压强度.
关键词:
多孔材料
,
Al2TiO5
,
反应烧结
,
Al6Si2O13晶须
