添加剂对氧化钇基材料烧结行为的影响

摘要

氧化钇由于具有优异的高温稳定性、耐热侵蚀以及导电性而被认为是一种非常有应用前景的陶瓷材料，然而其较差的力学性能及难烧结性限制了它的广泛应用。由于添加合适的添加剂能够改善材料的烧结性、获得理想的微观组织，所以研究添加剂对氧化钇烧结行为的影响很重要。
　　本课题首先通过滴加法考察了添加剂种类对氧化钇微观组织的影响，然后分别调查了氧化铈和氧化钙含量以及烧结制度对氧化钇基材料微观结构、物相组成及力学性能的影响。取得以下主要研究结果:
　　(1)添加剂种类对氧化钇的微观组织具有明显影响，其中氧化钙等添加剂能够明显促进晶粒生长，而氧化铈等添加剂对晶粒生长的抑制作用明显。滴加法能够直观的获得添加剂对氧化钇烧结性的影响，极大的提高实验效率。
　　(2)微量氧化铈的添加，能够促进氧化钇基材料的致密化，然而当氧化铈添加量大于1mol％时，氧化铈/氧化钇烧结体的相对密度随着添加量的增加反而降低。另外，当氧化铈添加量小于23.1mol％时，氧化铈/氧化钇烧结体的硬度和断裂韧性随着氧化铈含量的增加而逐渐提高。
　　(3)氧化钙能够明显促进氧化钇的烧结，1500℃时添加少量的氧化钙便能够使烧结体的显气孔率低至0.2％，但1600℃下保温5h以上，随着添加量的增加或者烧结时间的延长，由于晶粒粗大，烧结体的密度和硬度都降低。另外，氧化钙不会导致烧结体发生水化现象。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 本课题的研究目的及意义

1．3 本课题主要研究内容

第2章 文献综述

2．1 氧化钇性质及应用

2．1．1 氧化钇的性质

2．1．2 氧化钇的应用

2．2 氧化钇材料的制备及性能

2．2．1 氧化钇粉体材料制备方法

2．2．2 氧化钇块体材料制备方法

2．3 陶瓷基复合材料增韧机制

第3章 添加剂对氧化钇陶瓷显微结构的影响

3．1 引言

3．2 实验

3．2．1 实验原料

3．2．2 主要实验设备

3．2．3 实验过程

3．2．4 试样表征

3．3 结果与讨论

3．4 小结

第4章 氧化铈／氧化钇复合材料制备与性能

4．1 实验

4．1．1 实验原料

4．1．2 主要实验设备

4．1．3 实验过程

4．1．4 性能检测与表征

4．2 结果与讨论

4．2．1 复合材料的显气孔率与密度的分析

4．2．2 复合材料的物相组成分析

4．2．3 复合材料的显微结构分析

4．2．4 复合材料的力学性能分析

4．3 小结

第5章 氧化钙／氧化钇复合材料制备与性能

5．1 引言

5．2 实验

5．2．1 实验原料

5．2．2 主要实验设备

5．2．3 实验过程

5．2．4 性能检测与表征

5．3 结果与讨论

5．3．1 复合材料显气孔率和密度的分析

5．3．2 复合材料物相组成分析

5．3．3 复合材料显微结构分析

5．3．4 复合材料力学性能分析

5．4 小结

第6章 氧化钙／氧化钇复合材料水化实验

6．1 引言

6．2 实验

6．2．1 实验原料

6．2．2 主要实验设备

6．2．3 实验过程

6．3 结果与讨论

6．4 小结

第7章 结论

参考文献

致谢