裴军
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李江涛
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梁睿
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陈克新
稀有金属材料与工程
研究一种大块致密Al2O3/YAG/YSZ三元共晶陶瓷的快速制备新技术,以Al/Fe2O3/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(Al2O3/YAG/YSZ)和金属(Fe)的混合熔体;随后利用两种熔体的密度差异,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.在超重力场作用下,先凝固的陶瓷相局部沉陷到金属熔体中,并受到金属熔体对之施加的接近2 MPa的瞬态等静压力,因此得以实现完全致密化.微观结构分析表明,所获得的三元共晶陶瓷的相组成和晶粒形貌沿超重力方向呈现明显的梯度渐变特征.
关键词:
超重力熔铸
,
伪热等静压
,
Al2O3/YAG/YSZ
,
共晶陶瓷
,
燃烧合成
王珮
,
孙海滨
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白佳海
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刘俊成
人工晶体学报
采用有限元法计算模拟了Al2 O3/MgAl2 O4共晶陶瓷区域熔炼定向凝固过程固液界面形貌的演变,研究了熔区坩埚壁面温度、凝固速率对固液界面形貌的影响.结果表明,当熔区坩埚壁面温度从2090℃升至2290℃时,固液界面先由凸界面转为平界面,再转变为凹界面；固液界面前沿的温度梯度随之增大.当凝固速率从1×10-6 m/s升至1 x10-5s时,固液界面形貌无明显变化,而熔区长度有所增大.随着凝固过程的进行,熔区长度逐渐增大,凸固液界面的凸出高度逐渐变小.
关键词:
固液界面形貌
,
共晶陶瓷
,
区域熔炼
,
数值模拟
王进
,
刘俊成
,
曹献莹
,
任允鹏
,
白佳海
人工晶体学报
利用感应区熔法制备了Al2O3/MgAl2O4/ZrO2共晶陶瓷.当坩埚壁温为2200℃、行走速度为2mm/h时,制备了φ10 mm ×62 mm表面光滑致密的陶瓷样品.扫描电镜微观组织图显示Al2O3相和MgAl2O4相为基体相,ZrO2相以棒状镶嵌在基体中.定向凝固共晶陶瓷硬度和断裂韧性达到12 GPa和6.1 MPa·m1/2,为预烧结体的2倍和1.7倍.气孔和晶界的消失及细小规整ZrO2相在基体中的弥散分布,有效提高了材料的硬度和断裂韧性.
关键词:
共晶陶瓷
,
感应区熔
,
Al2O3/MgAl2O4/ZrO2
,
微观组织
,
硬度
,
断裂韧性
于建政
,
张军
,
苏海军
,
宋衎
,
刘林
,
傅恒志
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11627
采用激光区熔凝固技术制备大尺寸Al2O3/Y3Al5O12(YAG)共晶自生复合陶瓷,考察双面区熔条件下大尺寸氧化物共晶陶瓷的熔化及凝固成形规律,采用扫描电镜、能谱和X射线衍射对其凝固组织特征进行了表征和分析,研究结果表明:在优化的凝固工艺下,激光双面区熔增加了熔凝层的厚度,获得了熔凝层厚度8.2 mm,长度65.0 mm,致密度达98.5％±1％的Al2O3/YAG共晶陶瓷；共晶熔凝层厚度随激光扫描速率的减小而增加,随激光功率的增大而增大,并且致密度随着激光功率的增大呈现先增大后减小的趋势；双面区熔后的Al2O3/YAG共晶陶瓷微观组织由均-分布、相互交织的Al203和YAG共晶相组成,共晶层片间距较小(1.0～3.5 μm),且与凝固速度满足Jackson-Hunt 公式；共晶间距随扫描速率的增大逐渐减小；双面区熔界面处共晶组织生长具有连续性,界面结合良好;共晶陶瓷的Vickers硬度为(18.6±1.0) GPa.
关键词:
Al2O3/YAG
,
共晶陶瓷
,
激光双面区熔
,
制备
,
表征
付雪松
,
孙胃涛
,
韩文波
,
李康
,
陈国清
,
周文龙
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000555
作为超高温结构材料,共晶氧化物陶瓷的力学性能和显微组织密切相关.采用高温熔凝法制备Al2O3/ZrO2/YAG共晶陶瓷体,研究熔体温度和结晶种子对凝固组织影响规律,运用经典形核机制和Jackson-Hunt共晶生长模型探讨了凝固组织的演变机理.研究表明,随着熔体温度升高(1750~2000℃),凝固体物相组成从α-Al2 O3,c-ZrO2和YAG转变为α-Al2O3,c-ZrO2和亚稳相YAP.凝固组织依次经历:非共晶Al2O3/ZrO2/YAG、不规则共晶Al2O3/ZrO2/YAG、纳米纤维状共晶Al2O3/ZrO2/YAG和复杂粗大的亚稳复合陶瓷Al2O3/ZrO2/YAP.分析表明,凝固组织的演变源于异质晶核点不断钝化导致形核过冷度和凝固路径改变,所以合理选择熔体温度和结晶种子是共晶组织调控的关键.
关键词:
高温熔凝法
,
共晶陶瓷
,
过冷度
,
凝固组织
,
钝化
马永辉
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王玉金
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欧阳家虎
,
周玉
,
王博
人工晶体学报
为制备分散均匀的纳米尺度的共晶陶瓷复合粉体,采用Al(NO3)3·9H2O和Gd2O3作为原材料,通过醇-水加热法制备了纳米尺度的Al2O3/GdAlO3共晶成分陶瓷粉体.研究了溶液初始浓度配比和pH值等对复合粉体粒径的影响.通过SEM、TEM、FT-IR和BET N2吸附法等手段表征了前驱体颗粒大小和分散性3确定最佳的前驱体制备工艺,对前驱体进行煅烧制得Al2O3/GdAlO3复合陶瓷粉体.结果表明,前驱体粒径和分散性受制备工艺影响较大;特别是,最佳工艺制备的前驱体平均粒径20 nm,分散性良好,形貌多呈球形;1250℃煅烧后得到的Al2O3/GdAlO3共晶陶瓷粉体的晶化良好、成分均匀,粉体粒径100～200 nm.
关键词:
共晶陶瓷
,
Al2O3/GdAlO3粉体
,
醇-水加热法
