直接激光沉积熔体自生氧化铝/钛酸铝复合陶瓷微观组织及力学性能

摘要

熔体自生陶瓷因具有接近熔点的超高温性能而成为两机系统热端部件重要的候选高温结构材料之一。熔池凝固条件对熔体自生陶瓷的微观组织及力学性能影响显著，而工艺条件则是调控凝固条件的重要手段。然而，目前关于工艺条件对直接激光沉积熔体自生陶瓷影响规律的研究尚不充分。为此，利用该技术制备了熔体自生Al2O3/Al6Ti2O13陶瓷，研究了层间提升量对Al2O3/Al6Ti2O13陶瓷成形质量的影响。结果表明，凝固陶瓷主要由α-Al2O3和Al6Ti2O13相组成，占主要体积分数的α-Al2O3相弥散分布于连续的Al6Ti2O13基体相中。由于凝固条件的改变，α-Al2O3相尺寸随层间提升量的增加逐渐降低且其形态逐渐由胞状枝晶向等轴枝晶转变。层间提升量处于0.4～0.6 mm范围内时凝固陶瓷具备精细的微观组织及优异的综合性能，是较好的工艺窗口。