SiC晶须-ZrO2相变协同强韧化碳化硅陶瓷

作者:熊顺进; 黄荣厦*; 刘荣正; 杜祖超; 吴建波; 冯津
来源:陶瓷学报, 2021, 42(05): 813-818.
DOI:10.13957/j.cnki.tcxb.2021.05.014

摘要

以Al2O3和ZrO2作为复合烧结助剂,在1800℃、30 MPa的条件下,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备高致密的SiC陶瓷。研究碳化硅晶须(SiCw)的不同添加量对SiC陶瓷微观结构、相组成和力学性能的影响。研究结果表明,样品主要包含β-SiC、t-ZrO2、m-ZrO2三种晶相。SiCw的添加会阻碍SiC晶粒的生长,适量的SiCw的添加,可显著提高样品的综合力学性能,当SiCw含量为20 wt.%时,样品的断裂韧性和抗弯强度分别达到5.35 MPa·m1/2和650 MPa。裂纹扩展路径表明,样品存在由SiCw和ZrO2协同作用引起的裂纹偏转和裂纹桥接等增韧机制,因而其强度和韧性获得了提高。

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