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Microstructure, mechanical and thermo-physical properties of hot-pressed al2o3-gdalo3-zro2 ceramics with eutectic composition

引用

Progress in Natural Science:Materials International 2017年第4期27卷 491-497页

作者： Abdelkhalek Henniche Jiahu ouyang Yonghui Ma Zhigang Wang Zhanguo Liu Yujin Wang Mehdi Derradji Xinyu Liu School of Materials Science and Engineering Harbin Institute of Technology Laboratoire Génie des Matériaux Ecole Militaire Polytechnique Institute of Composite Materials Key Laboratory of Superlight Material and Surface Technology of Ministry of Education College of Materials Science and Chemical Engineering Harbin Engineering University

A low cost chemical co-precipitation method was employed to fabricate nanoscale al2o3-gdalo3-zro2powder with eutectic composition. A careful control of reaction conditions was required during the preparation. The synthesized nanopowders exhibited a particle size of 20-200 nm, and were highly dispersive and uniform. The results showed that calcination temperature had an important influence on the phase constituents of the nanopowders. With increasing the calcination temperature, a phase transformation from θ-al2o3to α-al2o3and a thermal decomposition from Gd3al5o12(GdAG) to gdalo3and α-al2o3occurred in sequence. A calcination temperature of 1300 ℃ was needed for the crystallization of α-al2o3. These nanosized powders were consolidated via hot pressing to produce a fully densified ceramic composite with eutectic composition. The al2o3-gdalo3-zro2ceramic hot-pressed at 1500 ℃ exhibited a relative density of 99.4%, a flexural strength of 485 MPa and a fracture toughness of 6.5 MPa m1/2. The ceramic had a thermal conductivity of 1.9 W m K-1at 1200 ℃ and a thermal expansion coefficient of 9.49 ×10-6K-1at 1100 ℃.

关键词： al2o3-gdalo3-zro2 system Co-precipitation hot pressing Flexural strength thermal conductivity

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