LiTaO3-Al2O3陶瓷復合材料的制備與性能.pdf

1、在陶瓷中加入納米顆粒能夠增韌陶瓷，壓電顆粒具有電疇而顯示壓電效應，本文通過材料組成和制備方法的優(yōu)化，熱壓燒結制備出了添加納米級LiTaO3和Al2O3不同顆粒尺寸的的LiTaO3/Al2O3陶瓷復合材料，系統(tǒng)研究了其微觀組織和力學性能，對LiTaO3/Al2O3陶瓷復合材料LiTaO3晶粒內(nèi)的電疇結構進行了觀察，探討了該復合材料的韌化機制。
　　研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過高溫燒結，LiTaO3P與Al2O3陶瓷基體能夠穩(wěn)定共存。1300℃/25

2、MPa熱壓燒結制備的添加納米級LiTaO3P的LTA陶瓷復合材料非常致密，LiTaO3P分布均勻，兩者結合緊密，界面上未發(fā)現(xiàn)反應物。LTA陶瓷復合材料的抗彎強度和斷裂韌性隨著LiTaO3P含量的提高先增大后減小，當LiTaO3P的體積分數(shù)為15％時，其抗彎強度和斷裂韌性最高，分別達到538.9MPa和5.39MPa·m1/2；當基體Al2O3顆粒尺寸下降到200nm時，LTA陶瓷復合材料的抗彎強度和斷裂韌性進一步上升，分別達到641.7

3、 MPa和5.64MPa·m1/2；當基體Al2O3顆粒尺寸達到80nm時，LTA陶瓷復合材料的斷裂韌性達到6.11MPa·m1/2。
　　LTA陶瓷復合材料的基體為沿晶斷裂，而LiTaO3P為穿晶斷裂。壓痕裂紋沿Al2O3基體晶界擴展，遇到彌散分布的LiTaO3P時，穿過其擴展。
　　TEM觀察表明，LTA陶瓷復合材料中LiTaO3P內(nèi)只有少量電疇，隨著顆粒尺寸的減小，LiTaO3P內(nèi)的電疇進一步減少，但 LTA陶瓷復合材