常压烧结制备Al2O3/TiCN复合陶瓷材料

摘要：

采用常压烧结的方法制备Al2O3/TiCN复合陶瓷,研究了试样成分、烧结温度对试样相对密度、抗弯强度、断裂韧性、Vickers硬度等力学性能的影响.结果表明:采用Al2O3+TiCN作为埋粉、氩气保护、在烧结温度低于1 650℃,保温时间为1h时,烧结试样的相对密度最高为98.0%,其抗弯强度、断裂韧性、及硬度分别达到最大值,为851 MPa,5.94 MPa@m1/2,21.12 MPa.显微结构分析表明:TiCN颗粒弥散在Al2O3晶界处,晶粒细小,多在1 μm左右,分布均匀,TiCN与Al2O3颗粒相互交织在一起,抑制晶粒生长,从而起到了增韧补强作用,有利于材料力学性能的提高.从压痕裂纹尖端的扩展的扫描电镜照片可以看出:基体与增强相多个晶粒构成的裂纹桥联行为;而有的则在其初始或(和)末端与其他次主裂纹相互作用,形成裂纹偏转、分支与桥联的共存区,主要起作用的是TiCN颗粒弥散增韧机制,它将纯Al2O3陶瓷的断裂韧度从3.59 MPa@m1/2提高到5.94 MPa@m1/2.

关键词：碳氮化钛、氧化铝、复合材料、常压烧结、相对密度、力学性能

所属期刊栏目：31

分类号：TB321(工程材料学)

资助基金：教育部跨世纪优秀人才培养计划;国家自然科学基金50172010;辽宁省自然科学基金2001101002

在线出版日期：2003-12-19（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：1069-1074