Al<,2>O<,3>-SiC纳米复相陶瓷显微结构研究

摘要

介绍以超细碳化硅和氧化铝为原料,采用热膨胀仪制备了Al<,2>O<,3>-SiC纳米复合陶瓷,研究了纳米SiC在Al<,2>O<,3>基体中体积含量对Al<,2>O<,3>-SiC纳米复相陶瓷显微结构的影响.研究发现随着Al<,2>O<,3>基体中纳米SiC颗粒体积含量的增加,Al<,2>O<,3>-SiC纳米复合材料的结构逐渐由"晶内型"向"晶间型"转变.但纳米SiC颗粒分布于Al<,2>O<,3>基体晶业内部的量并不随着SiC体积含量的增加而增加,较小的纳米SiC颗粒容易处于Al<,2>O<,3>基体晶粒内部,而较大的SiC颗粒则倾向于分布在Al<,2>O<,3>基体晶界面上,或者三叉晶粒的交界处.研究表明晶内型纳米复相结构的形成和两个因素有关;(1)基体晶粒的非正常生长;(2)基体晶粒和第二相颗粒粒径的差别.当Al<,2>O<,3>晶界运动遇到曲率较大及表面能较大的纳米SiC颗粒时造成速率突变,晶界越过纳米SiC颗粒将其包裹进去形成内晶型纳米复合结构.SiC颗粒粒径越小,SiC颗粒曲率半径越小,表面能越高,对基体晶界移动的影响越大.更容易被基体晶粒包裹进去.