导　　师： 杨德林;卢红霞

学科专业： G0205

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 郑州大学

摘　　要： al<,2>o<,3>陶瓷是目前应用最为广泛的结构陶瓷材料之一，然而其自身的脆性以及成瓷困难等弱点，极大地限制了它的应用，因此制备陶瓷基复合材料是陶瓷发展的必然趋势。本文将选用tio<,2>/mno<,2>／y<,2>o<,2>复合添加剂来降低al<,2>o<,3>陶瓷的烧结温度，同时采用新颖的液相包裹和热压的方法制备al<,2>o<,3>/fe复合陶瓷，并对材料的结构和性能进行研究。文中主要内容包括以下几个方面： 用液相包裹法制备了两种粒度的al<,2>o<,3>表面包裹添加剂的复合粉体，研究了不同的烧结温度和制备工艺对材料性能的影响。tio<,2>/mno<,2>/y<,2>o<,2>复合添加剂可以与al<,2>o<,3>形成置换固溶体，使纳米al<,2>o<,3>粉体在1550℃烧结后，样品的相对密度达到99﹪，硬度值将近14gpa，断裂韧性达到4.79mpa。粉体粒度对al<,2>o<,3>陶瓷烧结影响较大，纳米粉体表面活性较高，容易烧结；微米粉体表面活性较低，不易烧结，力学性能较差，微米粉体引入tio<,2>/mno<,2>/y<,2>o<,2>添加剂后，在1600℃煅烧2h，样品相对密度达到93.8﹪，硬度值提高了32﹪。纳米al<,2>o<,3>/添加剂复合粉体经无水乙醇洗涤后，可以有效地阻止粉体的团聚，提高添加剂在al<,2>o<,3>粉体中的分散性，通过无水乙醇洗涤后的样品在1550℃烧结后，样品的相对密度和维氏硬度分别比未经醇洗的样品提高了6.2﹪和12﹪。 以纳米a-al<,2>o<,3>和fe(no<,3>)<,3>·9h<,2>o为原料，采用非均相沉淀法制备了fe包裹al<,2>o<,3>的复合粉体。经dsc-tg、xrd、sem分析发现：复合粉体前驱体经500℃焙烧，在h<,2>中700℃还原可以得到纳米fe包裹al<,2>o<,3>的复合粉体，粉体分散良好，al<,2>o<,3>表面的纳米 fe 粒子呈非连续状态，颗粒为球形，尺寸为30nm左右，分布均匀。将复合粉体在热压下(30mpa)烧结获得al<,2>o<,3>/fe复合陶瓷，随着fe含量的增加陶瓷样品的维氏硬度值逐渐下降，含量为10mol﹪fe的陶瓷样品在1500。c热压烧结后，断裂韧性可达到5.62mpa，与相同温度下烧结的单项a1203陶瓷(k<,1c>=3.57mpa)相比提高了近57﹪。

关 键 词： 纳米复合粉体 添加剂 包裹工艺 热压烧结 复合陶瓷 显微结构 力学性能

分 类 号： [TQ174.758.11 TQ174.652]

领　　域： [化学工程] [化学工程] [化学工程] [化学工程]