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Al2O3/ZrO2/MgAl2O4復(fù)相陶瓷的SPS燒結(jié)及性能表征
關(guān)鍵詞：mgal2o4 sps 顯微結(jié)構(gòu) 物理性能
摘要：本文以Al2O3、3Y-ZrO2和MgO為原料,采用機(jī)械球磨法對(duì)粉末進(jìn)行混合處理,通過(guò)放電等離子體燒結(jié)技術(shù)(SPS:Spark Plasma Sintering)制備了Al2O3/ZrO2/MgAl2O4(AZM)復(fù)相陶瓷,研究了MgAl2O4添加量對(duì)AZM復(fù)相陶瓷微觀結(jié)構(gòu),力學(xué)、熱學(xué)及電學(xué)性能的影響。X射線衍射分析表明復(fù)相陶瓷物相由α-Al2O3、t-ZrO2和MgAl2O4組成,無(wú)其余雜相。SEM斷面形貌圖顯示復(fù)相陶瓷的斷裂為沿晶斷裂和穿晶斷裂相結(jié)合的復(fù)合斷裂模式。隨MgAl2O4含量增加,復(fù)相陶瓷斷裂韌性由12 MPa m1/2(MgAl 2O 4體積比: 0v.%)增加至17.48 MPa m 1/2(20v.%)后逐漸減小為14.46 MPa m 1/2(40v.%);維氏硬度由21 GPa(0v.%)逐漸降低至15.3 GPa(40v.%);同時(shí),常溫?zé)釋?dǎo)率由9.3 W/(m K)(20v.%)逐漸降低到7.6 W/(m K)(35v.%);熱膨脹系數(shù)無(wú)明顯變化。此外,200 ℃下AZM30(MgAl2O4體積比30v.%)和ZTA復(fù)相陶瓷電阻率分別為6.6 × 10^8 Ω cm和3.3 × 10^9 Ω cm。
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