光悬浮区熔定向凝固Al2O3/Er3Al5O12和Al2O3/Yb3Al5O12共晶陶瓷的制备与性能研究

摘要

本研究探索了光悬浮区熔法制备Al2O3/Er3Al5O12(ErAG)和Al2O3/Yb3Al5O12(YbAG)定向凝固共晶陶瓷.在10 mm/h的抽拉速率下成功获得了凝固组织均匀、内部无裂纹或孔洞的高质量共晶陶瓷.通过高分辨三维X射线衍射仪研究了Al2O3和RE3Al5O12在三维空间的分布与组织结构;利用电子背散射衍射技术分析了定向凝固末期Al2O3和RE3Al5O12两相的晶体学择优取向和相界面关系.力学性能表征结果显示,Al2O3/ErAG和Al2O3/YbAG具有优异的力学性能,二者的维氏硬度分别为(13.5±0.4)和(12.8±0.1)GPa;断裂韧性分别为(3.0±0.2)和(3.2±0.1)MPa·m1/2.