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绝缘陶瓷断裂韧性的改变效果

编辑:宜兴市凯宏陶瓷有限公司  时间:2018-02-28

 绝缘陶瓷材料因具有优良的力学性能和电性能,并且制造成本低,因此是目前应用最广泛的一种先进陶瓷材料。采用高纯亚微米级氧化铝超细粉已可制备出抗弯强度高达700~1000Mpa,模数达40的氧化铝精密陶瓷材料,然而这种材料的断裂韧性非常低,通常只有3~4MPa.m。因此,提高氧化铝陶瓷的断裂韧性一直是绝缘陶瓷材料科学家期待和努力的目标。

        

  以往的研究主要是通过外加助剂产生晶粒异向生长提高氧化铝陶瓷韧性,通过加入0。03%-0。05%的Si02助剂可诱导氧化铝基质晶粒异向生长出部分长柱状和板状晶,断裂韧性明显提高。此外,通过向氧化铝中添加少量的Ti02也获得了具有a-A1203六角片状和长柱状晶的显微结构,同时材料断裂韧性达到5。2MPa。m。郭瑞松等人在ZTA材料中引入La203等稀土添加剂,也发现有长柱状晶粒生成,在a-A1203中加入CAS(CaO-A1203-Si02)添加剂,制备出原位生长棒晶的自增韧氧化铝陶瓷,断裂韧性提高到4。5MPa。m1。

  烧结压力对氧化铝晶粒形态的发展有直接关系。热压烧结可获得长柱状晶显微结构,一些长径比大于2的长柱状晶粒已形成,另一些长径比小于2的晶粒也显示出长柱化生长趋势,然而,无压烧结条件下主要呈等轴状。晶种引入和烧结压力是长柱状晶发育生长的两个重要条件,前者诱导长柱晶粒的成核发育,后者促进长柱状晶粒的各向异性生长。




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