| Y2O3添加量对Al2O3/ZrO2共晶陶瓷显微组织及力学性能的影响 |
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| 引用本文： | 付连生,付莹,张瑞祥,马征,于占东,陈国清.Y2O3添加量对Al2O3/ZrO2共晶陶瓷显微组织及力学性能的影响[J].材料科学与工艺,2023,31(4):87-96. |
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| 作者姓名： | 付连生 付莹 张瑞祥 马征 于占东 陈国清 |
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| 作者单位： | 渤海大学 化学与材料工程学院,辽宁 锦州 121013;松山湖材料实验室,广东 东莞 523000;渤海大学 控制科学与工程学院,辽宁 锦州 121013;大连理工大学 材料科学与工程学院,辽宁 大连 116085 |
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| 基金项目： | 辽宁省博士科研启动基金计划项目(2020-BS-235)；2021年辽宁省第四批科技计划定向项目(2021JH2/10100012)；国家自然科学基金面上项目(61673071)；2020年度辽宁省高等学校创新人才支持计划项目；渤海大学校博士启动基金项目(0521bs028). |
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| 摘 要： | 为探索第三组元Y2O3添加对Al2O3/ZrO2共晶陶瓷显微组织与机械性能的影响,本文利用低温度梯度的高温熔凝法制备了直径为20 mm的Al2O3/ZrO2(Y2O3)共晶陶瓷块体,采用SEM、EDS及XRD技术对共晶陶瓷进行微结构分析,并利用维氏压痕法对其硬度和断裂韧性进行测试。SEM结果表明,凝固组织由群集的共晶团结构组成,随着Y2O3添加量的增加,共晶团形态由胞状转变为枝晶状,内部相间距在1~2 μm范围内变化。力学测试表明,Y2O3摩尔分数小于1.1%时,由于组织内部存在低硬度m-ZrO2及微裂纹缺陷,故陶瓷硬度较低,约为(9.53±0.22 )GPa；当Y2O3摩尔分数为1.1%时,陶瓷硬度最大,约为(18.05±0.27)GPa；当Y2O3的摩尔分数大于1.1%时,由于共晶团边界区内气孔缺陷及粗大组织增多,引起陶瓷硬度值略有下降。低Y2O3摩尔分数添加时,陶瓷断裂韧性相对较高,约为(6.30±0.16)MPa·m1/2,这与其内部存在大量微裂纹缺陷有关；随着Y2O3添加量的增加,陶瓷的微裂纹数量减少、边界区内缺陷增多,断裂韧性降低。
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| 关 键 词： | 共晶陶瓷 力学性能 Al2O3/ZrO2(Y2O3) 微观组织 |
| 收稿时间： | 2022/7/6 0:00:00 |
Influence of Y2O3 addition on the microstructure and mechanical properties of Al2O3-ZrO2 eutectic ceramic |
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| FU Liansheng,FU Ying,ZHANG Ruixiang,MA Zheng,YU Zhandong,CHEN Guoqing.Influence of Y2O3 addition on the microstructure and mechanical properties of Al2O3-ZrO2 eutectic ceramic[J].Materials Science and Technology,2023,31(4):87-96. |
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| Authors: | FU Liansheng FU Ying ZHANG Ruixiang MA Zheng YU Zhandong CHEN Guoqing |
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| Affiliation: | College of Chemistry and Materials Engineering, Bohai University, Jinzhou 121003, China;Songshan Lake Materials Laboratory, Dongguan 523000, China;College of Control Science and Engineering, Bohai University, Jinzhou 121003, China; School of Materials Science and Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116085, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | eutectic ceramic mechanical properties Al2O3/ZrO2(Y2O3) microstructure |
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