SiCw/SiCp质量比对Al2O3/ZrO2/SiC复合陶瓷力学性能的影响

摘要

本文以Al2O3、3Y-ZrO2、SiCw(碳化硅晶须)和SiCp(碳化硅颗粒)为原料,MgO为添加剂,氮气气氛中1530℃热压烧结1 h,制备了Al2O3/ZrO2/SiC复合陶瓷,研究了二次球磨时间及SiCw/SiCp的质量比对Al2O3/ZrO2/SiC复合陶瓷力学性能的影响.结果表明,随着二次球磨时间的增加,复合材料的抗弯强度测量值分散性变小,当二次球磨时间为10 h时,抗弯强度测量值趋于稳定.随着SiCw/SiCp质量比的增加,复合陶瓷的维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性呈现出先增加后减小的趋势.当SiCw/SiCp的质量比为25/0时,维氏硬度和抗弯强度达到最大值,分别为19.9±0.1 GPa,和1314±51 MPa.当SiCw/SiCp的质量比为12.5/12.5时,断裂韧性达到最大值,为14.9±0.7 MPa·m1/2.Al2O3/ZrO2/SiC复合陶瓷力学性能的提高归因于SiCw在基体中的均匀分散,ZrO2晶粒的相变增韧及SiCw的拔出、裂纹桥接多种机制的协同强韧化作用.