Al2O3-Cu復(fù)合陶瓷的制備及其性能研究.pdf

1、氧化鋁具有高熔點(diǎn)、高硬度、耐腐蝕、廉價(jià)等諸多優(yōu)點(diǎn)，但高的燒結(jié)溫度和材料的脆性限制了其在工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，因此，如何改善氧化鋁的脆性并使其燒結(jié)溫度降低是氧化鋁陶瓷研究的關(guān)鍵。本文采用TiO2和SiO2作為燒結(jié)添加助劑，研究單獨(dú)添加和復(fù)合添加對(duì)Al2O3陶瓷材料燒結(jié)性能的影響，同時(shí)引入Cu作為增韌第二相顆粒制備Al2O3/Cu復(fù)合陶瓷材料，并對(duì)材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了分析。
　　 采用納米Al2O3為原料，引入納米TiO2和納米

2、SiO2作為燒結(jié)助劑，研究了燒結(jié)工藝對(duì)氧化鋁陶瓷微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響；利用利用非均勻沉淀法制備Al2O3/Cu復(fù)合粉體，制備出含有燒結(jié)助劑的Al2O3/Cu復(fù)合陶瓷，并利用掃描電子顯微鏡、XRD、差熱-熱重分析和金相顯微鏡對(duì)材料進(jìn)行測(cè)試和表征。
　　 研究結(jié)果表明：TiO2含量為0.3wt.％時(shí)，SiO2含量為0.4wt.％時(shí)，燒結(jié)助劑作用下，陶瓷材料的致密度最高，分別達(dá)到3.87g/cm3和3.71g/cm3。比相同的制備燒結(jié)

3、條件下單相Al2O3陶瓷的密度增加了8.1％和7.8％，這是由于TiO2和Al2O3形成固溶體，活化了晶格；SiO2有利于高溫下形成液相燒結(jié)，這些對(duì)燒結(jié)都有較好的促進(jìn)作用。顯微照片表明，Cu顆粒分布在Al2O3的晶粒表面，生長(zhǎng)成為約為10nm大小的晶粒，形成典型的晶間納米內(nèi)晶，強(qiáng)化了Al2O3的晶粒晶界。當(dāng)Cu含量為10wt.％時(shí)，Al2O3/Cu復(fù)合陶瓷的體積密度為3.98 g/cm3，Al2O3/Cu復(fù)合陶瓷材料增韌的效果最好，這歸