礬土基MgAlON復(fù)合剛玉材料性能與結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、該文綜述了AlON、MgAlON材料及其復(fù)合材料的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,結(jié)合中國(guó)豐富的礬土資源優(yōu)勢(shì),開展了對(duì)礬土基MgAlON復(fù)合剛玉(Al<,2>O<,3>-礬土基MgAlON)材料的制備、性能與結(jié)構(gòu)方面的初步研究工作.系統(tǒng)研究了幾種工藝因素對(duì)加入預(yù)合成礬土基MgAlON或直接反應(yīng)燒結(jié)制備Al<,2>O<,3>-MgAlON材料的燒結(jié)性能和高溫性能的影響,得出了較佳的制備工藝參數(shù):以電熔剛玉為骨料,在基質(zhì)中加入10~20﹪的礬土基MgAlO

2、N細(xì)粉、1.5﹪的燒結(jié)劑Y<,2>O<,3>、氮?dú)鈿夥障?500℃(1200℃保溫2h)燒成6h,可以制備出燒結(jié)性能和高溫強(qiáng)度較好、3次熱震后強(qiáng)度大幅度提高的Al<,2>O<,3>-MgAlON復(fù)合材料.利用鋁熱氮化反應(yīng),基質(zhì)中分別采用礬土或氧化鋁為主要原料,在穩(wěn)定劑MgO的作用下,于燒結(jié)過程中同時(shí)完成MgAlON的合成反應(yīng),制備出礬土基或氧化鋁基反應(yīng)燒結(jié)Al<,2>O<,3>-MgAlON復(fù)合材料,后者的燒結(jié)性能較前者好;反應(yīng)燒結(jié)材料

3、的性能基本達(dá)到加入預(yù)合成MgAlON材料的性能.礬土基和氧化鋁基MgAlON復(fù)合Al<,2>O<,3>材料的強(qiáng)度-溫度曲線屬于Ⅰ類曲線,且高溫(≤1450℃)時(shí)的強(qiáng)度均高于常溫強(qiáng)度;礬土基和氧化鋁基MgAlON復(fù)合Al<,2>O<,3>材料的強(qiáng)度峰值對(duì)應(yīng)的溫度點(diǎn)分別為1200℃和1100℃.礬土基MgAlON復(fù)合剛玉材料的抗氧化性優(yōu)于礬土基MgAlON的抗氧化性;同樣工藝條件制備的氧化鋁基MgAlON復(fù)合剛玉材料的抗氧化性優(yōu)于礬土基Mg

4、AlON復(fù)合剛玉材料的抗氧化性;兩種材料在氧化過程中均形成致密保護(hù)層,有利于提高材料的抗氧化性.礬土基MgAlON復(fù)合剛玉材料的抗水化性遠(yuǎn)優(yōu)于AlN的抗水化性;采用反應(yīng)燒結(jié)法或直接加入預(yù)合成MgAlON燒結(jié)法制備的礬土基MgAlON復(fù)合剛玉材料,塊料的抗水化性均優(yōu)于粉料的抗水化性;反應(yīng)燒結(jié)法制備材料的抗水化性優(yōu)于加預(yù)合成礬土基MgAlON制備材料的抗水化性.綜合各項(xiàng)性能,礬土基MgAlON復(fù)合剛玉材料,尤其是反應(yīng)燒結(jié)礬土基MgAlON復(fù)