耐火与石灰 ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (5): 61-65.

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Al2O3 和ZrO2 含量对ZTA 和ATZ 基陶瓷复合材料力学性能的影响#br#

  

  • 出版日期:2025-10-10 发布日期:2025-10-23

  • Online:2025-10-10 Published:2025-10-23

摘要: 探讨了无压烧结对ATZ 和ZTA 两种陶瓷复合材料在硬度和断裂韧性方面的影响。陶瓷复合材料经50 MPa 的单
轴压力制备,再以10 ℃ /min 的加热速率加热至1 250 ℃,随后以6 ℃ /min 的速率加热至1 500 ℃并保温2 h,制成高密
度的陶瓷试样。该试样硬度为9.5 ~ 21.9 GPa,最大断裂韧性可达3.6 MPa·m1/2。20%(w)Al2O3-80%(w)ZrO2-3%(x)
Y2O3(TZ-3Y)颗粒有效抑制了氧化铝晶粒的生长。纯Al2O3、TZ-3Y 和20%(w)Al2O3+80%(w)TZ-3Y 复合材料中
Al2O3 和TZ-3Y 的晶粒尺寸分别为(1.27±0.51)µm、(0.57±0.12)µm、(0.65±0.19)µm 和(0.41±0.14)µm。
其中,TZ-3Y 复合材料的硬度为16.05 GPa,断裂韧度为7.44 MPa·m1/2,平均晶粒尺寸为(0.53±0.17)µm。另一方面,
复合材料的高硬度和韧性可能与亚微米级的晶粒尺寸及残余孔隙度相关。

关键词: 氧化锆增韧氧化铝, 氧化铝增韧氧化锆, 强度, 断裂韧性

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