CeO2,Y2O3和ZrO2掺杂Ti/Al2O3复合材料的制备与力学性能

作者：张柳; 史国普; 王志^*

来源：中国陶瓷工业, 2021, 28(04): 1-5.

DOI：10.13958/j.cnki.ztcg.2021.04.001

• Ti/Al2O3复合材料
• 烧结助剂
• 显微结构
• 物相成分
• 力学性能

实验采用无压气氛烧结方法,在1450℃的Ar气氛中制备了四组样品,分别为CeO2、Y2O3和Zr O2掺杂的Ti/Al2O3复合材料以及未掺杂的空白Ti/Al2O3复合材料。通过四组样品显微结构的对比以及相对密度的计算,探讨了三种烧结助剂对Ti/Al2O3复合材料致密化的影响。计算结果表明,Ti/Al2O3-CeO2复合材料的孔隙率为19.33%,具备最佳的相对密度。四组样品力学性能的计算结果发现,本实验样品中Ti/Al2O3-CeO2复合材料同样具有最优异的力学性能,弯曲强度和断裂韧性分别达到178.26 MPa±2.14 MPa和2.53 MPa×m1/2±0.11 MPa×m1/2,强度和韧性相对于空白的Ti/Al2O3复合材料提高了20%以上。此外,采用了X射线衍射分析了四组烧结样品的物相成分。结果表明,Ti与Al2O3之间发生界面反应,生成产物为Ti Al和Ti3Al,CeO2掺杂组样品烧结过程中发生反应生成Ce-Al-O三元化合物,促进了复合材料的致密化烧结。同时,对复合材料力学性能的提升起到了良好的效果。

• 单位
  济南大学; 盐城工学院