作者：吕绪明1,2张云汉1石国华3王嘉炜3孙晓红3

作者单位：1. 核工业理化工程研究院2. 粒子输运与富集技术国防科技重点实验室3. 天津大学材料科学与工程学院,先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室

刊名：硅酸盐通报

ISSN：1001-1625

出版年：2024-02-05

卷：43

期：2

起页：659-665

止页：

分类号：TQ174.1

语种：中文

关键词：AlN/YAlO3复合陶瓷;抗热震性能;抗弯强度;强度保持率;表面形貌;断口形貌;

内容简介

AlN陶瓷硬度高、脆性大，难以烧结致密，作为熔炼容器时会因高温变形或被温度变化引起热冲击破坏。将YAlO3作为颗粒增强相加入AlN中，通过无压烧结方法制备AlN/YAlO3复合陶瓷，研究不同温度下AlN/YAlO3复合陶瓷的抗热震性能，分析热震前后AlN/YAlO3复合陶瓷的物相结构、断口形貌和表面形貌，并阐明热震损伤机理。结果表明，在AlN陶瓷中加入YAlO3能够促进AlN陶瓷的烧结，将致密度提升至98.37%,同时细化晶粒，提高AlN/YAlO3复合陶瓷的抗弯强度和抗热震性能。在温度较高的热震试验中，当热震温度升高至600℃后，AlN/YAlO3复合陶瓷的抗弯强度和残余强度保持率显著高于AlN陶瓷，表明添加YAlO3能够有效提高AlN陶瓷的抗热震性能，这主要归因于微裂纹增韧及裂纹的偏折、分叉等机制的协同作用减缓了AlN/YAlO3复合陶瓷抗弯强度的降低速度。此外，当热震温度达到1 000℃时，AlN发生氧化生成Al2O3,导致AlN/YAlO3复合陶瓷抗弯强度降低。