Al2O3-Al-Si系材料的燒結(jié)及性能研究.pdf

1、摘要本文采用金屬鋁粉、金屬硅粉和氧化鋁粉作為主要原料，采用高溫氮化法對原料進行燒結(jié)，主要研究燒結(jié)助劑、燒結(jié)溫度和保溫時間對試樣體積密度、耐壓強度、物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響，以確定最優(yōu)的燒結(jié)工藝：采用放電等離子燒結(jié)(SPS)法對原料進行燒結(jié)，主要研究燒結(jié)溫度、保溫時間和燒結(jié)壓力對試樣體積密度、耐壓強度、物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響，以分析燒結(jié)進程：通過XRD、SEM和EDS等研究手段進行檢測。主要結(jié)果如下：添加Ti02燒結(jié)助劑，對A1203A

2、1Si系材料進行高溫氮化燒結(jié)。研究結(jié)果表明，在1500℃保溫5h燒結(jié)后試樣的體積密度為2869／cm3、耐壓強度為7694MPa，主晶相為[3Sialon相，還含有少量的剛玉相，試樣的結(jié)構(gòu)比較致密，13Sialon晶粒直徑約為lgm，長度約為121tm。添加Fe203燒結(jié)助劑，對A1203A1Si系材料高溫氮化燒結(jié)的影響：在1500。C保溫5h燒成后試樣的體積密度為2929／cm3、耐壓強度為8544MPa，試樣中僅存在晶粒直徑約為11

3、tm，長度約為129m的13Sialon相，試樣的結(jié)構(gòu)比較致密。對比兩種燒結(jié)助劑的作用發(fā)現(xiàn)，添加Fe203的試樣與添加Ti02的試樣相比，體積密度和耐壓強度高，13Sialon相合成量多，材料結(jié)構(gòu)更致密。采用放電等離子體燒結(jié)法對A1203A1Si系材料進行燒結(jié)，經(jīng)1000℃保溫6min，40MPa壓力燒結(jié)后，試樣的體積密度為2279／cm3，耐壓強度為2253MPa，試樣的主晶相為Si相，還含有少量的剛玉相，微觀結(jié)構(gòu)顯示，試樣中含有許多