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Al2O3/ZrO2/MgAl2O4復相陶瓷的SPS燒結及性能表征
關鍵詞：mgal2o4 sps 顯微結構 物理性能
摘要：本文以Al2O3、3Y-ZrO2和MgO為原料,采用機械球磨法對粉末進行混合處理,通過放電等離子體燒結技術(SPS:Spark Plasma Sintering)制備了Al2O3/ZrO2/MgAl2O4(AZM)復相陶瓷,研究了MgAl2O4添加量對AZM復相陶瓷微觀結構,力學、熱學及電學性能的影響。X射線衍射分析表明復相陶瓷物相由α-Al2O3、t-ZrO2和MgAl2O4組成,無其余雜相。SEM斷面形貌圖顯示復相陶瓷的斷裂為沿晶斷裂和穿晶斷裂相結合的復合斷裂模式。隨MgAl2O4含量增加,復相陶瓷斷裂韌性由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,常溫熱導率由9.3 W/(m K)(20v.%)逐漸降低到7.6 W/(m K)(35v.%);熱膨脹系數無明顯變化。此外,200 ℃下AZM30(MgAl2O4體積比30v.%)和ZTA復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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