Al₂O₃陶瓷具有高硬度、耐高溫、耐腐蝕、優(yōu)異的絕緣性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性,是目前應(yīng)用最為廣泛的陶瓷材料之一。然而其較低的韌性又極大阻礙在高新技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。利用納米技術(shù)將ZrO₂添加到Al₂O₃基體中,可實現(xiàn)相變增韌和納米顆粒增韌兩種增韌方式的疊加,極大提高Al₂O₃陶瓷材料的力學(xué)性能。其中,ZrO₂增韌Al₂O₃（ZTA）納米復(fù)合陶瓷和Al₂O₃/ZrO₂共晶陶瓷兩類材料已取得了顯著效果,成為增韌Al₂O₃陶瓷領(lǐng)域的熱門材料。然而由于納米粉末的團(tuán)聚和燒結(jié)過程中晶粒的異常長大,傳統(tǒng)方法很難獲得細(xì)密均勻的ZTA納米復(fù)合陶瓷,削弱了納米結(jié)構(gòu)的強韌化作用。針對此問題,本文探索燃燒合成水霧化合成Al₂O₃/... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級別】：博士

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納米復(fù)合陶瓷的微觀組織照片

l2O3/ZrO2復(fù)合粉末，Bartolomé等[34]對膠體法進(jìn)行改進(jìn)：首先將微米Al2O3粉末分散在乙醇中，加入定量鋯鹽和乙醇的混合物；隨后經(jīng)干燥、熱處理及球磨等處理工藝即可獲得Al2O3/1.7vol%ZrO2粉末�；跓o壓燒結(jié)工藝，Bartolom等[34]將制備的粉末燒結(jié)致密形成Al2O3/1.7vol%ZrO2納米復(fù)合陶瓷，微觀結(jié)構(gòu)如圖1-2所示�？梢钥闯霾牧铣尸F(xiàn)出優(yōu)異的晶內(nèi)/晶間型納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，其抗彎強度和斷裂韌性分別達(dá)到603±17MPa和6.3±0.3MPa·m1/2。然而由于ZrO2的添加量僅為1.7vol%，在一定程度上削弱了ZrO2強韌化效果。圖1-2Al2O3/1.7vol%ZrO2納米復(fù)合陶瓷的微觀組織照片[34](a)低倍；(b)高倍Figure1-2ThemicrostructuralimagesofAl2O3/1.7vol%ZrO2nanocompositeceramics[34](a)atlowmagnification;(b)athighmagnification

第1章緒論-7-圖1-3不同ZrO2含量的ZTA納米復(fù)合陶瓷的微觀組織照片(a)Al2O3/5mol%ZrO2[39]；(b)Al2O3/10wt%ZrO2[28]；(c)Al2O3/20wt%ZrO2(MgO)[40]；(d)Al2O3/42wt%ZrO2[2]Figure1-3ThemicrostructuralimagesofZTAnanocompositeceramicswithdifferentZrO2content(a)Al2O3/5mol%ZrO2[39];(b)Al2O3/10wt%ZrO2[28];(c)Al2O3/20wt%ZrO2(MgO)[40];(d)Al2O3/42wt%ZrO2[2]1.2.1.2非晶晶化法近年來，非晶晶化法制備ZTA納米復(fù)合陶瓷引起了學(xué)者們的廣泛興趣。非晶晶化法是固態(tài)相變法的一種，它主要包括兩個步驟：首先通過相應(yīng)的技術(shù)手段獲得非晶態(tài)產(chǎn)物；隨后，采用熱處理或燒結(jié)工藝使得非晶相發(fā)生晶化，原位形成納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，從而獲得高密度、細(xì)密均勻的ZTA納米復(fù)合陶瓷。最初，Al2O3/ZrO2非晶粉末多采用液相法獲得。Bogdanov等[41]利用溶膠-凝膠法制備了復(fù)相前驅(qū)粉體，然后經(jīng)熱處理獲得Al2O3/ZrO2亞穩(wěn)相粉末。結(jié)果表明當(dāng)處理溫度在200-600℃，產(chǎn)物為非晶體；溫度在600-1100℃時形成固溶體粉末�；谌軇┠z法，Xu等[42]制備Al2O3/ZrO2(Y2O3)體系的非晶粉末，并采用兩步熱壓燒結(jié)法形成陶瓷胚體，最后在不同溫度下熱處理獲得了一系列的Al2O3/ZrO2(Y2O3)納米復(fù)合陶瓷。圖1-4給出了對應(yīng)Al2O3/ZrO2(Y2O3)納米復(fù)合陶瓷的微觀組織結(jié)構(gòu)。由圖可以看出，非晶粉末在1000℃熱處理后出現(xiàn)100nm的納米晶粒，在1200℃開始發(fā)生非晶晶化，并在

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]共晶成份Al2O3/ZrO2（Y2O3）復(fù)相粉體合成及陶瓷制備工藝研究[D]. 王博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]Al2O3基復(fù)合陶瓷的燃燒合成離心熔鑄機理研究[D]. 楊攀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]MgO+Y-TZP/Al2O3復(fù)合材料性能的研究[D]. 林衡.華南理工大學(xué) 2010
[4]t-ZrO2/α-Al2O3陶瓷納米復(fù)合粉體制備研究[D]. 吳建華.湘潭大學(xué) 2005



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