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原位生成柱状莫来石和SiC晶须对Al2O3-SiC-C复合材料性能的影响

文章出处:东方炉衬  发表时间:2017-11-06

 晶须增强是提高陶瓷材料强度和韧性的有效方法,通过引入晶须可以显著提高材料的高温力学性能和使用寿命。

目前,晶须补强陶瓷材料主要有外部添加法和原位生成法。将制成的晶须由外部添加到基体材料中,虽然增韧补强效果显著,但存在晶须分散困难、分布均匀性差、难烧结以及对人体健康有害等缺点;而原位生成法是在基体中配入生成晶须的原料, 在高温处理过程中生长发育成晶须,以达到增韧补强的目的。

研究人员以煅烧铝矾土、棕刚玉、板状刚玉、鳞片石墨、碳化硅粉为原料,单质Si粉为添加剂,酚醛树脂为结合剂,制备出Al2O3-SiC-C耐火材料。

研究表明:在埋碳条件下,1000℃烧结后,样品中有柱状莫来石相生成,温度升高到1400℃,柱状莫来石长径比增大,同时还有SiC晶须生成。热处理温度从1000℃升高到1400℃,常温抗折强度提高 54.73%,达到 8.17 MPa。3次热震后残余强度保持率由54.36%(200℃烧后)提高至89.10%(1 400℃烧后)。原位生成的SiC晶须和发育良好的柱状莫来石对样品抗折强度、断裂韧性和抗热震性改善明显。(郑大高温所 陈宁)

QQ图片20171106105132.jpg

样品经过1400℃烧成后的SEM照片