莫來石-鈦酸鋁層狀陶瓷復(fù)合材料的制備與性能.pdf

1、層狀陶瓷復(fù)合材料是一種典型的仿生結(jié)構(gòu)材料，是受貝殼等天然層狀結(jié)構(gòu)材料的啟迪發(fā)展而來的，由于其強韌化效果顯著，已成為當(dāng)前陶瓷材料增韌研究的熱點之一。本文以莫來石為基體層，純鈦酸鋁和鈦酸鋁/莫來石復(fù)相材料為界面分隔層，采用軋膜成型、流延成型和熱壓燒結(jié)工藝制備莫來石/鈦酸鋁層狀陶瓷復(fù)合材料，研究了制各工藝、界面分隔層厚度和組成對莫來石/鈦酸鋁層狀陶瓷復(fù)合材料力學(xué)性能和顯微結(jié)構(gòu)的影響，分析了其增韌機理，主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 ⑴

2、研究了熱壓溫度和熱壓壓力對莫來石/ATM層狀陶瓷復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明，隨著熱壓溫度升高，層狀陶瓷復(fù)合材料的致密度和彎曲強度逐漸增加；當(dāng)熱壓壓力為20MPa時，斷裂韌性和彎曲強度均達(dá)到最大。綜合考慮其顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，得出最佳熱壓溫度和熱壓壓力分別為1550℃和20MPa。
　　 ⑵研究了界面分割層厚度對莫來石/ATM層狀陶瓷復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表口月，隨著界面分隔層厚度增加，莫來石/ATM層狀陶瓷復(fù)合

3、材料彎曲強度逐漸減小，斷裂行為由脆性斷裂方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤凹偎苄浴睌嗔逊绞健?br>　　 ⑶研究了不同界面分割層組成對層狀陶瓷復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和性能的影響，與其它三種界面分割層相比，原位合成ATM界面分隔層不儀能夠消除彎曲強度的各向異性，而且斷裂韌性和彎曲強度均最大，分別達(dá)到3.98MPa·m1/2和189.82MPa，與莫來石單體陶瓷材料相比，分別提高了59.2％和54.9％。
　　 ⑷通過對裂紋擴展路徑以及載荷-位移曲線分析得出