添加納米氧化鋁后可以提升陶瓷的力學(xué)性能

添加納米氧化鋁后可以提升陶瓷的力學(xué)性能

陶瓷以其優(yōu)良的性能，如硬度高、耐高溫 、耐腐蝕 、耐磨損等優(yōu)點 ，在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用 。但其物質(zhì)本質(zhì)決定了它脆性大、均勻性差、韌性較差 ，因而在有些方面的應(yīng)用還受到限制，目前已開發(fā)出多種增韌途徑 ，例如纖維增韌 、顆粒增韌 、相變增韌等。近年來，隨著納米技術(shù)的應(yīng)用，納米材料興起 ，納米物質(zhì)所具有的較強(qiáng)的小尺寸效應(yīng) 、表面效應(yīng)使得晶粒的表面能增加，燒結(jié)活性增強(qiáng) ，從而添加納米氧化鋁Vk-L30可以使陶瓷材料降低燒結(jié)溫度，提高致密性和耐摔打性能改善陶瓷的力學(xué)性能，得到性能優(yōu)良的氧化鋁陶瓷。

采用 Archimedes法計算復(fù)合材料 的相對密度 ，用 SEM觀察試樣的斷口表面

形貌以及結(jié) 晶情況 。在 INSTRON5569電子材料試驗機(jī)上 ，采用三點彎 曲法測試試樣 的彎曲強(qiáng)度，加載速率為 0．5mrn／min，利用單邊切口梁法測定試樣的斷裂韌性 ，可 看 出，陶瓷相對密度 隨著納米氧化鋁Vk-L30的加入量的增加而增大，但當(dāng)?shù)馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 W=30％時，相對密度達(dá)到為 96．98％ 。納米氧化鋁Vk-L30質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于30％ 以后相對密度隨之增多而減小。這可能是 由于納米氧化鋁Vk-L30粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小情 況下 (≤30％)，可以較均勻地分散于坯體中，加入的納米氧化鋁Vk-L30粉可以填充到較大顆粒之間的孔隙中，由于比單一粒徑

有較好的顆粒級配，使陶瓷的坯體更為致密，且納米粉體具有較大的表面積、豐富的晶界和擴(kuò)散距離 ，大大降低燒結(jié)溫度，促進(jìn)氧化鋁陶瓷的燒結(jié)。

    添加納米氧化鋁Vk-L30可以提高氧化鋁陶瓷的燒結(jié)活性 ，提高其燒結(jié)致密度 ，并且使氧化鋁晶粒細(xì)小均勻。陶瓷中添加適量的納米氧化鋁Vk-L30可提高它的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性 ，當(dāng)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù) W=30％時，在 1450℃ 燒結(jié)的陶瓷結(jié)構(gòu)更為致密，抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性分別達(dá)到 412．61MPa和 3．96MPa ．m .