添加納米氧化鋁后可以提升陶瓷的力學(xué)性能
時間:2020-10-26 10:29:25 來源: 點(diǎn)擊量:797
添加納米氧化鋁后可以提升陶瓷的力學(xué)性能 陶瓷以其優(yōu)良的性能,如硬度高、耐高溫 、耐腐蝕 、耐磨損等優(yōu)點(diǎn) ,在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用 。但其物質(zhì)本質(zhì)決定了它脆性大、均勻性差、韌性較差 ,因而在有些方面的應(yīng)用還受到限制,目前已開發(fā)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(shù)的應(yīng)用,納米材料興起 ,納米物質(zhì)所具有的較強(qiáng)的小尺寸效應(yīng) 、表面效應(yīng)使得晶粒的表面能增加,燒結(jié)活性增強(qiáng) ,從而添加納米氧化鋁Vk-L30可以使陶瓷材料降低燒結(jié)溫度,提高致密性和耐摔打性能改善陶瓷的力學(xué)性能,得到性能優(yōu)良的氧化鋁陶瓷。 采用 Archimedes法計(jì)算復(fù)合材料 的相對密度 ,用 SEM觀察試樣的斷口表面 形貌以及結(jié) 晶情況 。在 INSTRON5569電子材料試驗(yàn)機(jī)上 ,采用三點(diǎn)彎 曲法測試試樣 的彎曲強(qiáng)度,加載速率為 0.5mrn/min,利用單邊切口梁法測定試樣的斷裂韌性 ,可 看 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(dāng)?shù)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 W=30%時,相對密度達(dá)到為 96.98% 。納米氧化鋁Vk-L30質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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,且納米粉體具有較大的表面積、豐富的晶界和擴(kuò)散距離 ,大大降低燒結(jié)溫度,促進(jìn)氧化鋁陶瓷的燒結(jié)。 添加納米氧化鋁Vk-L30可以提高氧化鋁陶瓷的燒結(jié)活性 ,提高其燒結(jié)致密度 ,并且使氧化鋁晶粒細(xì)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(qiáng)度和斷裂韌性 ,當(dāng)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù) W=30%時,在 1450℃ 燒結(jié)的陶瓷結(jié)構(gòu)更為致密,抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性分別達(dá)到 412.61MPa和 3.96MPa .m .
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