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利用燃烧反应快速升温方法制备al_2o_3/yag共晶陶瓷

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科学通报 2015年第3期60卷 322-327页

作者：李彬项铭禹包晗张金咏王为民傅正义武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 School of Natural Science Sun Moon University Chungnam 336-708 South Korea

al2o3/Y3al5o12(yag)共晶陶瓷具有优异的热力学稳定性,被认为是超高温强氧化性环境下长期工作的候选材料之一.已报道的共晶陶瓷制备方法均依赖复杂的高温设备.本文采用了一种新的燃烧反应快速升温方法熔化和制备共晶陶瓷,具有升温速度快... 详细信息

al2o3/Y3al5o12(yag)共晶陶瓷具有优异的热力学稳定性,被认为是超高温强氧化性环境下长期工作的候选材料之一.已报道的共晶陶瓷制备方法均依赖复杂的高温设备.本文采用了一种新的燃烧反应快速升温方法熔化和制备共晶陶瓷,具有升温速度快(可达2000℃/min)、温度高、冷却速率快、设备简单等特点.研究了利用该方法制备的al2o3/yag共晶陶瓷的微观结构和性能.结果表明制备的共晶陶瓷含有al2o3和yag相,两相耦合生长,相界面匹配良好,没有杂相存在;微观组织除具有典型的"象形文字(CS,Chinese script)"结构外,还得到特殊的形貌,并分析了微观结构形成的机理.al2o3/yag共晶陶瓷硬度为20.52 GPa,断裂韧性为2.64 MPa m1/2,裂纹以穿晶断裂方式扩展.共晶陶瓷经过1500℃处理20 h后,样品无失重、也无明显结构变化,具有较好的高温结构稳定性.

关键词：燃烧反应快速升温共晶陶瓷 al2o3/yag 共晶结构

al_2o_3/yag共晶自生复合陶瓷的激光熔凝实验研究

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航空材料学报 2003年第z1期23卷 171-174页

作者：张军苏海军刘林西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

开展了al_2o_3/yag共晶自生复合陶瓷的激光熔凝制备技术的实验研究,研究结果表明:(1)激光扫描速率与功率密度的匹配对激光熔凝实验起着决定性的作用。调整工艺参数,可以获得表面光滑、平整、致密的熔凝层,且无宏观孔隙及裂纹。随扫描速... 详细信息

开展了al_2o_3/yag共晶自生复合陶瓷的激光熔凝制备技术的实验研究,研究结果表明:(1)激光扫描速率与功率密度的匹配对激光熔凝实验起着决定性的作用。调整工艺参数,可以获得表面光滑、平整、致密的熔凝层,且无宏观孔隙及裂纹。随扫描速率的增大,熔凝层变薄;(2)激光熔凝al_2o_3/yag共晶自生复合陶瓷由al_2o_3相和yag相两相组成,具有典型的快凝层状共晶组织,共晶间距非常细小。

关键词： al2o3/yag 共晶自生复合陶瓷激光熔凝

Microstructure evolution and crystallography of directionally solidified al2o3/Y3al5o12 eutectic ceramics prepared by the modified Bridgman method

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Journal of Materials Science & Technology 2019年第9期35卷 1982-1988页

作者： Xu Wang Nan Zhang Yujie Zhong BailingJiang Langhong Lou Jian Zhang Jingyang Wang Shool of Material Science and Engineering Xi'an University of TechnologyXi'an710048China School of Materials Science and Engineering Xi'an Shiyou UniversityXi'an710065China Institute of Metal Research. Chinese Academy of Sciences Shenyang110016China

Large size,high-density(99.97%)and well-organized al2o3/Y3al5o12(yag)eutectic ceramics were prepared by the modified Bridgman *** evolution of the three dimensional microstructure and micropores were *** diameter of the micro-pores and the porosity decreased during directional *** average equivalent diam eter of the micro-pores was 2.41μm in the well-prepared eutectic *** of the pores(98.07%)were smaller than 4μ*** data are comparable to those prepared by the optical floating zone *** as-grown eutectic ceramics were polycrystalline,but the interfaces were well-bonded and there were no amorphous phases in the *** misfits of the different crystallographic relationships were calculated,and the bottleneck of the single-crystal preparation was *** results could provide theoretical guidance for the preparation of large,single-crystal al2o3/yag eutectic ceramics by the modified Bridgman method.

关键词： al2o3/yag eutectic ceramics Crystallography Interfaces Bridgman method

激光双面区熔al_2o_3/Y_3al_5o_(12)共晶自生复合陶瓷的制备与表征

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无机材料学报 2012年第8期27卷 843-848页

作者：于建政张军苏海军宋衎刘林傅恒志西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用激光区熔凝固技术制备大尺寸al2o3/Y3al5o12（yag）共晶自生复合陶瓷,考察双面区熔条件下大尺寸氧化物共晶陶瓷的熔化及凝固成形规律,采用扫描电镜、能谱和X射线衍射对其凝固组织特征进行了表征和分析.研究结果表明：在优化的凝固... 详细信息

采用激光区熔凝固技术制备大尺寸al2o3/Y3al5o12（yag）共晶自生复合陶瓷,考察双面区熔条件下大尺寸氧化物共晶陶瓷的熔化及凝固成形规律,采用扫描电镜、能谱和X射线衍射对其凝固组织特征进行了表征和分析.研究结果表明：在优化的凝固工艺下,激光双面区熔增加了熔凝层的厚度,获得了熔凝层厚度8.2 mm,长度65.0 mm,致密度达98.5%±1%的al2o3/yag共晶陶瓷;共晶熔凝层厚度随激光扫描速率的减小而增加,随激光功率的增大而增大,并且致密度随着激光功率的增大呈现先增大后减小的趋势;双面区熔后的al2o3/yag共晶陶瓷微观组织由均一分布、相互交织的al2o3和yag共晶相组成,共晶层片间距较小（1.0~3.5μm）,且与凝固速度满足Jackson-Hunt公式;共晶间距随扫描速率的增大逐渐减小;双面区熔界面处共晶组织生长具有连续性,界面结合良好;共晶陶瓷的Vickers硬度为（18.6±1.0）GPa.

关键词： al2o3/yag 共晶陶瓷激光双面区熔制备表征

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超高温条件下陶瓷致密化探索性研究

超高温条件下陶瓷致密化探索性研究

作者：包晗武汉理工大学

学位级别：硕士

al2o3/yag氧化物共晶陶瓷由于其优异热力学稳定性,被认为可能成为在超高温强氧化性环境中长期工作的候选材料之一。本文以al2o3/yag氧化物共晶陶瓷为研究对象,结合自蔓延高温合成反应升温速率快、温度高及冷却速率快等特点,研究了在高... 详细信息

al2o3/yag氧化物共晶陶瓷由于其优异热力学稳定性,被认为可能成为在超高温强氧化性环境中长期工作的候选材料之一。本文以al2o3/yag氧化物共晶陶瓷为研究对象,结合自蔓延高温合成反应升温速率快、温度高及冷却速率快等特点,研究了在高于陶瓷反应熔点的情况下制备陶瓷材料的可能性,探索性的研究了超高温条件下陶瓷的致密化,并比较分析了不同工艺下材料的微观结构。采用自蔓延高温合成反应作为热源,将在共晶点混合的粉末压制成素坯置于其中反应得到块体。通过对不同‘化学炉’反应体系温度曲线的测试分析,通过对所得产物的比较,选择了合理的化学炉体系;分析了化学炉体系质量对材料显微结构的影响;分析了不同原料粒径对于材料微观结构的影响。结果表明：自蔓延高温合成反应可以在高于陶瓷反应熔点的情况下制备出共晶陶瓷;采用Ti/C体系作为化学炉最为适合,且炉料为160g时得到反应完全且均匀的共晶陶瓷块体;原料粉的粒径匹配性越好时得到的材料越均匀。进行块体材料的物相和微观结构分析得出：采用化学炉法制备的共晶陶瓷材料只存在al2o3和yag两相,且两相耦合生长;微观组织除具有典型的‘象形’文字结构外,还得到特殊的形貌。通过HRTEM分析两相界面,得到：两相界面匹配良好,且无非晶相存在于界面之间。另外,本文研究了另外两种制备方法：热压法和电弧熔炼法。通过比较分析不同制备方法所得样品的物相及微观结构;通过测定不同方法制得样品的密度,硬度以及计算其断裂韧性;得出以下结论：传统热压法制得的材料密度和硬度均较低,且微观形貌与采用化学炉法和电弧熔炼法制得的样品有很大差别;电弧熔炼法虽然能够制得微观组织细小且性能良好的材料,但其设备复杂耗时长,且制得的样品细小。相较于以上两种方法,化学炉法能够得到微观结构细小性能好的材料,且较前两者节约成本。

关键词： al2o3/yag SHS 共晶陶瓷微观形貌