氧化鋁和氧化鋯坯體梯度連接的研究.pdf

1、本論文研究了兩種最常用的氧化物陶瓷一氧化鋁和氧化鋯之間的連接性能。連接采用工藝上最簡(jiǎn)單的注漿成形和坯體狀態(tài)下直接連接的技術(shù)。實(shí)驗(yàn)表明由于氧化鋁和氧化鋯熱膨脹系數(shù)的差別，兩種坯體在燒結(jié)過(guò)程中，在界面附近產(chǎn)生了很大的殘余應(yīng)力，導(dǎo)致直接連接的失敗。 為了降低兩側(cè)的熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的殘余應(yīng)力，連接中采用了梯度的概念，設(shè)計(jì)了三種由不同含量的氧化鋁和氧化鋯復(fù)合的中間層——75Al<,2>O<,3>/25ZrO<,2>，50Al<,2>O<

2、,3>/50ZrO<,2>和25Al<,2>O<,3>/75ZrO<,2>，研究了各層之間的連接效果。實(shí)驗(yàn)中用三點(diǎn)彎曲法測(cè)得了連接體的彎曲強(qiáng)度，并用掃描電鏡觀測(cè)了連接界面的形貌。通過(guò)研究三種中間層以及氧化鋁和氧化鋯它們之間的連接情況，發(fā)現(xiàn)組分相近的基體，燒結(jié)后的坯體的連接成功率最大。而且通過(guò)梯度層的設(shè)計(jì)，大大提高了連接的強(qiáng)度，界面處不但沒(méi)有明顯裂紋和氣孔缺陷，而且不同屬性和大小的顆粒在界面處相互鑲嵌，實(shí)現(xiàn)了界面上不同組分的逐漸過(guò)渡。分析