高溫熔凝法制備Y2O3/Sm2O3雙摻雜Al2O3-ZrO2共晶陶瓷的微觀組織及力學(xué)性能

摘要：探索大尺寸共晶陶瓷的制備方法對其工業(yè)化應(yīng)用具有重要意義。采用高溫熔凝法制備了直徑20 mm,不同Y2O3/Sm2O3含量的Al2O3-ZrO2共晶陶瓷,研究了Y/S(Y2O3/Sm2O3)雙摻雜對Al2O3-ZrO2共晶陶瓷微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,隨摻雜量增加,共晶形貌由橫截面呈三角形的共晶晶團(tuán)轉(zhuǎn)變?yōu)橛屑舛朔至烟卣鞯暮Ｔ鍫罟簿?且共晶晶團(tuán)內(nèi)部的ZrO2相由對稱分布的規(guī)則纖維狀轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序分布的層片狀。較單一摻雜Y2O3相比,雙摻雜時共晶形貌轉(zhuǎn)變發(fā)生在較小的摻雜量(3mol%),且摻雜量較高時(4.4mol%)SmAlO3相優(yōu)先形成。摻雜量為2.2mol%時硬度達(dá)到最大值17.29 ± 0.50 GPa。斷裂韌性在低摻雜量時較高,隨摻雜量繼續(xù)增大,斷裂韌性不斷減小。