ZrO2纤维／莫来石轻质复合材料的凝胶注模制备及其增韧机理研究

摘要

采用凝胶注模成型工艺制备了ZrO2纤维增韧莫来石复合陶瓷材料。借助透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、平板导热仪、单边切口梁法（SENB）等测试手段对样品微观形貌、导热系数、断裂韧性等进行研究；研究了分散剂对凝胶注模浆料团聚体的影响；讨论了ZrO2纤维增韧莫来石复合材料的增韧机理；概述了同时获得高韧性和高强度材料的途径。结果表明：添加ZrO2纤维能够明显提高莫来石的断裂韧性；当ZrO2纤维添加量（体积分数）为25％左右时可使莫来石轻质耐火复合材料兼具较低的热导率（λ=0．35W·m-1·K-1，298K）和优异的综合力学性能（KIC=7．6MPa·m1/2，σb=270 MPa）。