SiC含量对ZTA和ATZ复相陶瓷力学及热学性能的影响

作者：柴建龙; 郭亚威; 朱亚滨^*; 李淑芬; 申铁龙; 姚存峰; 崔明焕; 王志光

来源：陶瓷学报, 2019, 40(02): 228-233.

DOI：10.13957/j.cnki.tcxb.2019.02.017

• SiC
• ZTA/ATZ复相陶瓷
• 断裂韧性
• 弯曲强度
• 热导率

以α-Al2O3、ZrO2和β-SiC粉体为原料,通过放电等离子烧结(SPS)制备了氧化物/碳化物复相陶瓷材料,研究了SiC掺杂对氧化锆增韧氧化铝(ZTA)和氧化铝增强氧化锆(ATZ)基两种复相陶瓷微观结构以及力学、热学性能的影响。XRD衍射谱显示样品中成分为α-Al2O3、ZrO2和β-SiC,无其他杂质相存在。随着SiC含量的增加,ZTA-SiC复相陶瓷的断裂韧性先增大至7.6 MPa·m1/2后下降为6.6 MPa·m1/2,而ATZ-SiC复相陶瓷的断裂韧性未发生明显变化,恒定为约11 MPa·m1/2。SEM图像显示韧性较大的复合陶瓷中的穿晶断裂作用机制明显。相同温度下,复相陶瓷的热导率随SiC添加量的增加而增加,当温度为1200℃时,ZTA-SiC和ATZ-SiC复相陶瓷的热导率随SiC含量的增加分别由4.31 W/m·K增加至5.50 W/m·K,5.39 W/m·K增加至8.10 W/m·K。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院近代物理研究所