氧化鋁基共晶自生復(fù)合陶瓷具有優(yōu)異的力學(xué)性能、高溫組織穩(wěn)定性、抗氧化和抗腐蝕性能,被認(rèn)為是能夠在1600 K以上氧化氣氛中長期穩(wěn)定服役的理想高溫結(jié)構(gòu)材料。目前,關(guān)于共晶陶瓷的研究主要集中在制備技術(shù)開發(fā)方面（如,微拉法、邊界外延生長法、激光加熱浮流區(qū)法等）,并偏重于工藝參數(shù)、組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的研究,然而關(guān)于凝固機(jī)理及微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控方面的研究較少。本文以A1203/Zr02（Y203）共晶陶瓷為研究對(duì)象,著重研究其在凝固過程中的晶體生長行為和組織形成機(jī)理,主要研究內(nèi)容如下:采用低溫度梯度的高溫熔凝法制備較大尺寸（Φ20 mm）的共晶陶瓷塊體,凝固后的陶瓷塊體具有三種顯微組織區(qū)域:外層細(xì)晶共晶區(qū)、柱狀共晶區(qū)及內(nèi)部等軸共晶區(qū)。研究了不同區(qū)域的共晶生長行為和微觀組織演變,重點(diǎn)考察了第三組元Y203的添加（濃度范圍為0～9.2 mol%）對(duì)Al2O3/ZrO2共晶陶瓷凝固生長行為的影響。主要結(jié)論如下:Y2O3濃度控制著A1203/ZrO2共晶陶瓷的凝固行為和組織形態(tài)。熔凝態(tài)組織均由群集的晶團(tuán)結(jié)構(gòu)組成,隨著Y2O3濃度增加,晶團(tuán)幾何外形發(fā)生“胞狀→凸緣狀→鋸齒狀→海藻狀”形態(tài)的轉(zhuǎn)變。表明Y2O3添加顯... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３?（ａ）共晶生長時(shí)總過冷度由溶質(zhì)過冷度Ａ７；、曲率過冷度Ａ７；及動(dòng)力學(xué)過冷度Ａ７；??構(gòu)成；（ｂ）溶質(zhì)過冷度ＡＴＣ和曲率過冷度Ａ７；隨片層間距２的變化情況??

屬于晶界機(jī)制，對(duì)晶粒尺寸較為敏感；（２）當(dāng)》＞５時(shí)，屬于位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)型蠕變變形機(jī)??制，屬于晶內(nèi)機(jī)制，由晶內(nèi)的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)控制。定向凝固共晶陶瓷與燒結(jié)態(tài)復(fù)相陶瓷二者??組分相同，但是蠕變特性差異較大。圖１．８給出了?Ｗａｋｕ１７１對(duì)燒結(jié)態(tài)和定向凝固Ａ１２０３／ＹＡＧ??共晶自生復(fù)合陶瓷進(jìn)行高溫壓縮測(cè)試時(shí)獲取的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系曲線，每種材料的應(yīng)力指??數(shù)《值可以通過曲線的斜率求得。通過計(jì)算可知，燒結(jié)態(tài)陶瓷的應(yīng)力指數(shù)〃值約為１￣２，??屬于典型的晶界擴(kuò)散型蠕變，如圖１．９（ａ）所示；而Ａ１２０３／ＹＡＧ共晶陶瓷的應(yīng)力指數(shù)／７值高??達(dá)５？６，屬于典型的位錯(cuò)蠕變，在變形Ｐ的Ａｌ２〇３和ＹＡＧ晶體內(nèi)部可觀察到大量的位錯(cuò)結(jié)??構(gòu)。如圖１．９（ｂ）和（ｃ）所示。需要指出的足，Ｍａｚｅｒｏｌｌｅｓ１７３１和Ｐａｓｔｏｒ１７２１等研究發(fā)現(xiàn)：隨著組??成相尺寸或相間距的降低，共品陶瓷的應(yīng)力指數(shù)《值會(huì)逐漸降低，這主要與相尺寸降低??時(shí)陶瓷內(nèi)部溶質(zhì)的體擴(kuò)散過程對(duì)于蜢變速率增加的貢獻(xiàn)變大有關(guān)。??１０００「？?

屬于晶界機(jī)制，對(duì)晶粒尺寸較為敏感；（２）當(dāng)》＞５時(shí)，屬于位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)型蠕變變形機(jī)??制，屬于晶內(nèi)機(jī)制，由晶內(nèi)的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)控制。定向凝固共晶陶瓷與燒結(jié)態(tài)復(fù)相陶瓷二者??組分相同，但是蠕變特性差異較大。圖１．８給出了?Ｗａｋｕ１７１對(duì)燒結(jié)態(tài)和定向凝固Ａ１２０３／ＹＡＧ??共晶自生復(fù)合陶瓷進(jìn)行高溫壓縮測(cè)試時(shí)獲取的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系曲線，每種材料的應(yīng)力指??數(shù)《值可以通過曲線的斜率求得。通過計(jì)算可知，燒結(jié)態(tài)陶瓷的應(yīng)力指數(shù)〃值約為１￣２，??屬于典型的晶界擴(kuò)散型蠕變，如圖１．９（ａ）所示；而Ａ１２０３／ＹＡＧ共晶陶瓷的應(yīng)力指數(shù)／７值高??達(dá)５？６，屬于典型的位錯(cuò)蠕變，在變形Ｐ的Ａｌ２〇３和ＹＡＧ晶體內(nèi)部可觀察到大量的位錯(cuò)結(jié)??構(gòu)。如圖１．９（ｂ）和（ｃ）所示。需要指出的足，Ｍａｚｅｒｏｌｌｅｓ１７３１和Ｐａｓｔｏｒ１７２１等研究發(fā)現(xiàn)：隨著組??成相尺寸或相間距的降低，共品陶瓷的應(yīng)力指數(shù)《值會(huì)逐漸降低，這主要與相尺寸降低??時(shí)陶瓷內(nèi)部溶質(zhì)的體擴(kuò)散過程對(duì)于蜢變速率增加的貢獻(xiàn)變大有關(guān)。??１０００「？?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3594010