激光快速熔凝Al2O3/YAG共晶陶瓷的制备与组织

摘要

采用激光快速熔凝技术制备Al2O3/YAG共晶自生复合陶瓷,研究Al2O3/YAG共晶陶瓷在高能激光束作用下,不同扫描速率(0.01～2.0 mm/s)、超高温度梯度下的凝固组织特征及其生长机制,探索激光熔凝过程控制参数与凝固组织的关系.研究结果表明:激光熔凝Al2O3/YAG共晶陶瓷由无规则连续分布的Al2O3相和YAG相两相组成,没有晶界和其他相,Al2O3相的体积分数为(45.0±2.0)%,两相耦合生长,交错分布,是典型的快速凝固层片状非规则共晶组织;共晶层间距细密,并随激光扫描速度的增大而减小,扫描速度为0.02 mm/s时,共晶间距约为1～2 μm,扫描速度为2.0 mm/s时,共晶间距仅为0.5 μm左右;综合热分析表明,Al2O3/YAG共晶熔点为2 096 K,与相图吻合.