铝粉加入量对刚玉基复合材料性能的影响

摘要

以电熔白刚玉砂为骨料(质量分数为60%,其中3～1 mm的占45%,≤1 mm的占15%), 以电熔白刚玉粉(≤0.074 mm和≤0.044 mm)、Al2O3微粉及金属铝粉(≤0.088 mm)为基质料(总质量分数为40%),改变基质料中金属铝粉的加入量(分别为0、2.5%、5%、7.5%和10%), 外加3%的热固性酚醛树脂,混练均匀后,机压成标型砖,经(180±5)℃ 24 h干燥后,于1500 ℃ 3 h埋炭烧成,研究了金属铝粉加入量对烧后试样显气孔率、体积密度、烧后线变化率和常温耐压强度的影响.结果表明:加入适量金属铝粉能促进材料的烧结,加入5%的铝粉时,材料的体积密度较大,常温耐压强度最高,显气孔率最低;但加入量超过5%以后,又会影响材料的性能,因此适宜的铝粉加入量确定为5%.显微结构分析表明,加入的铝粉在高温埋炭条件下原位生成了Al(O,N,C)纤维增强相,使试样的强度提高,其高温抗折强度(1400 ℃)达到了58 MPa.