ZrO2增韧Al2O3陶瓷的力学性能和增韧机制

摘要：

对通过热压烧结法制备的3种陶瓷99.5vol％ Al2O3 (AD995)、ZrO2(15vol％)/Al2O3和ZrO2(25vol％)/Al2O3的力学性能和增韧机制进行了实验和理论研究.基于复合材料细观力学理论并考虑ZrO2的相变特性,建立了描述ZrO2/Al2O3陶瓷力学性能的本构模型.结果表明:ZrO2的加入细化了基体Al2O3晶粒,ZrO2/Al2O3陶瓷的致密性得到提高;3种陶瓷试件的破坏呈现小变形到脆性破坏的特点,压缩加载下试件应力-应变曲线近似为线性关系;AD995陶瓷的断裂韧性为5.65 MPa·m1/2,ZrO2(25 vol％)/Al2O3陶瓷的断裂韧性为8.42 MPa· m1/2,提高了近50％;随ZrO2增韧相含量的增加,ZrO2/Al2O3陶瓷的弹性模量降低而断裂韧性增加,这一变化趋势与实验结果有良好的一致性.

关键词：陶瓷、ZrO2、Al2O3、断裂韧性、增韧机制

所属期刊栏目：32

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;爆炸科学与技术国家重点实验室自主课题;山西省重点实验室开放基金

在线出版日期：2017-01-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：776-781