Y 3+掺杂对Al2O3陶瓷硬度的影响

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Y(NO3)3对6061铝合金微弧氧化陶瓷层的影响

Y(NO3)3对6061铝合金微弧氧化陶瓷层的影响孙鹏;牛宗伟;徐山;李明哲;徐明玉【摘要】在硅酸盐碱性电解液中加入Y(NO3)3,利用微弧氧化技术在6061铝合金表面制备了陶瓷层,研究了重稀土对陶瓷层厚度、粗糙度、硬度和表面形貌的影响.结果表明,加入到电解液中的Y(NO3)3可以进入铝合金微弧氧化陶瓷层,适量加入Y(NO3)3可降低铝合金微弧氧化陶瓷层的粗糙度、提高微弧氧化陶瓷层的硬度与耐蚀性,增加陶瓷层的厚度,明显改善铝合金微弧氧化陶瓷层的微观形貌,Y(NO3)3的适宜浓度约为0.003 mol/L.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2015(037)005【总页数】5页(P27-31)【关键词】铝合金;重稀土;微弧氧化;陶瓷层【作者】孙鹏;牛宗伟;徐山;李明哲;徐明玉【作者单位】山东理工大学机械工程学院,山东淄博255049;山东理工大学机械工程学院,山东淄博255049;山东理工大学机械工程学院,山东淄博255049;山东理工大学机械工程学院,山东淄博255049;山东理工大学机械工程学院,山东淄博255049【正文语种】中文【中图分类】TG174.451引言铝合金材料有质轻、比强度高、塑性好和易于加工成型等特点，广泛应用于航空、航天及民用工业中，但其硬度低，耐腐蚀性差，又限制了其应用［1-2］。

铝合金表面处理是增强其对环境的适应性，减少腐蚀，延长使用寿命的有效途径，而利用微弧氧化技术在铝合金表面形成陶瓷层，是铝合金有效的表面处理方法之一［3-4］。

电解液是微弧氧化技术重要的构成要素，它对陶瓷层的成膜速度和最终的膜层厚度有强烈的影响，而且其组分还将参与陶瓷层形成的化学反应从而影响膜层的结构和性能［5-8］。

稀土是许多陶瓷材料重要的改性元素，对于改善陶瓷材料的致密性和结构具有明显的作用［9］。

因此，研究稀土在微弧氧化中的作用有其必要性。

稀土元素可以通过加入到微弧氧化电解液中进而在微弧氧化时进入膜层参与氧化反应［10］。

烧结助剂Y2O3和Pr6O11对Al2O3陶瓷相对密度和热导率的影响

烧结助剂Y2O3和Pr6O11对Al2O3陶瓷相对密度和热导率的影响刘兵;彭超群;王日初;王小锋;李婷婷;王志勇【摘要】采用高分子网络法制备混合纳米粉体,研究稀土氧化物Y2O3和Pr6O11加入量对Al2O3陶瓷相对密度和热导率的影响。

采用阿基米德方法测定样品的体积密度,利用激光脉冲法测量试样的热扩散率并计算得出热导率。

结果表明：两种添加剂都可以降低Al2O3陶瓷的烧结温度,提高 Al2O3陶瓷的热导率,其中Y2O3的促进作用较强；当保温时间相同、烧结温度为1500~1650℃时,Al2O3陶瓷的相对密度和热导率都随烧结温度的升高而增大；当烧结温度相同、保温时间为30~120 min时,Al2O3陶瓷的相对密度和热导率也随保温时间的延长而增大。

【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】9页(P2302-2310)【关键词】Al2O3陶瓷;Y2O3;Pr6O11;烧结温度;保温时间;相对密度;热导率【作者】刘兵;彭超群;王日初;王小锋;李婷婷;王志勇【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TG174现代电子信息技术飞速发展，电子产品向小型化、便携化、多功能化方向发展。

电子封装正在与电子设计和电子制造一起，共同推动信息化社会的发展[1]。

电子封装基片材料的种类很多，包括陶瓷、环氧玻璃、金刚石、金属及金属基复合材料等[2]。

其中，Al2O3陶瓷基片价格低廉，强度、硬度、化学稳定性和耐热冲击性能高，绝缘性和与金属附着性良好，是目前电子行业中综合性能较好、应用最成熟的陶瓷材料，占陶瓷基片总量的90%。

Al_2O_3陶瓷的动态力学性能研究

∀ 14 ∀
中
国
陶
瓷
1999 年第 1 期
的实验进行了划分 [ 7] 。准静态实验 ( 应变率为 10- 4 ~ - 1 - 1 - 1 2 - 1 10 S ) 、中应变率实验( 10 ~ 10 S ) 、中高应变率实验( 102~ 104S- 1 ) 和高应变率实验 ( > 105 S- 1 ) 。穿甲冲击属于后两类范围。由于应变率实验的强冲击载荷作用, 惯性效应和波的效应对加载装置和试件的影响必须考虑。为了使变形试样内部应力平衡的假设继续有效 , 试样必须较小, 安装试件必须能很快加速, 而且其几何形状要保证波传播效应是可控的。一个较好的解决办法就是利用弹性长杆, 借助于在杆中传播的应力脉冲给短试样施加压缩载荷。其中最著名的就是分离式霍普金森压杆( split Hopkinson pressure bar, 简称 SH PB) 。 SHPB 装置是将压杆分为两段, 把试样置于其中, 用来测量试样在一维应力条件下经历冲击压缩时的应力和应变关系。由图 1 可见 , 其核心部分是两段分离的弹性杆 ( 波导杆 ) , 即输入杆和输出杆。短试件夹在两杆之间, 当滑膛枪发射一子弹( 打击杆) , 使它以一定速度对心撞击输入杆时, 则产生入射弹性应力脉冲, 试件在该脉冲作用下产生高速变形。与此同时, 向输入杆反射一反射弹性波, 向输出杆传递一透射弹性波, 这就可以通过波导杆上的电阻应变片记录下入射、反射和透射的波形 ∃ ∃ i、 r和∃ t。
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第 35 卷第 1 期
黄良钊等
Al2 O3 陶瓷的动态力学性能研究
∀ 15 ∀
动态抗压强度高于静态抗压强度。 3 2 影响动态抗压强度的因素对金属材料而言, 高速冲击造成了物体的大变形, 物体经历的是强烈的弹塑性变形。弹性应变和塑性应变幅值都是有限的。这样, 在有限变形条件下对应力、应变和应变历史的数学描述变得十分复杂。就弹性变形而言 , 在大弹性变形下, 弹性性质不但由弹性模量和泊松比决定, 而且高阶弹性模量起着重要作用。由此看来, 在高速高压下影响材料动态力学性能因素异常复杂, 时效因素、热和机械耦合、有限应变给本构方程的建立带来困难。采用 SHPB 装置这种一维条件下或简单的组合应力条件下 , 可以从实验角度逐步弄清单一因素。如应变率或压力、温度以及组成对材料流动或破坏的影响, 把握材料高速变形的特点 , 从中找到普遍规律。从实验发现, 随打击速度的提高, 陶瓷材料的应变率增大, 但它不像金属材料那样稳定。由于陶瓷没有塑性变形, 只有脆性开裂 , 不能较好地表现出应变率效应。但无论从打击速度还是应变率的增加均会提高材料的动态抗压强度, 这一点是一致的。图 2 为 99 瓷在不同打击速度 20m/ s 、 30m/ s 和 35m / s 下的应力 - 应变曲线 a、 b和 c。它们所对应的应变率为 936/ s、 1288/ s 和 1587/ s, 动态抗压强度为 1145MPa、 1221M Pa 和 1283M Pa。若要进一步提高应变率或打击速度 , SH PB 技术难以完成, 需要利用化爆和高压技术。

La2O3-Y2O3复掺制备高强韧Al2O3陶瓷基板

第42卷第6期Vol.42No.62021年12月Journal of Ceramics Dec. 2021收稿日期：2021‒07‒12。

修订日期：2021‒09‒14。

Received date: 2021‒07‒12. Revised date: 2021‒09‒14.基金项目：广东省“珠江人才计划”本土创新科研团队项目 Correspondent author: NIE Guanglin (1990-), Male, Ph.D.; (2017BT01C169)；广东省基础与应用基础研究基金项目(2020 WU Shanghua (1963-), Male, Ph.D., Professor.A1515010004)；绿色建筑材料国家重点实验室开放基金(2019 E-mail: **************************;************.cn GBM03)。

通信联系人：聂光临(1990-)，男，博士；伍尚华(1963-)，男，博士，教授。

DOI: 10.13957/ki.tcxb.2021.06.016La 2O 3-Y 2O 3复掺制备高强韧Al 2O 3陶瓷基板刘磊仁1，聂光临1，黄丹武1，赵振华1，包亦望2，伍尚华1(1. 广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006；2. 中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室，北京 100024)摘要：Al 2O 3作为应用最广的陶瓷基板，优异的力学强度、韧性与导热性能是确保其安全可靠服役的前提。

稀土金属氧化物(La 2O 3、Y 2O 3)掺杂是提升Al 2O 3陶瓷力学性能的有效方法，然而，单一掺杂的强化效果有限，因此，采用La 2O 3-Y 2O 3复掺的方法以望进一步提升Al 2O 3陶瓷基板的抗弯强度与断裂韧性，并在此基础上探讨了La 2O 3-Y 2O 3复掺对Al 2O 3陶瓷热导率的影响规律。

掺杂Er3+、Yb3+对玻璃陶瓷发光性能的影响

Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ
研究与探讨
掺杂Ｅｒ３＋、Ｙｂ３＋ｇ￣玻璃陶瓷发光性能的影响
许江武
（陕西金泰氯碱化工有限公司，榆林７１８１００）
摘要：稀土离子Ｅｒｕ、Ｙｂ掺杂的透明玻璃陶瓷，通过调整组分及热处理条件，可以实现对玻璃网络结构和玻璃化能力的调节，达到析晶可控与稀土在纳米晶相中重掺的目的。它兼具晶体和玻璃的一些优点，具有高发光效率、高透过率、高稳定性和发光波段可调等性能。而且其热导性和耐热冲击性比较好，使之更适合用作大功率激光工作物质。本文介绍了掺杂Ｅｒ３十、Ｙｂ稀土离子的玻璃陶瓷发光机理，并探讨了其影响因素。关健词：玻璃陶瓷；稀土离子；掺杂；发光机理；光谱特性
面宽、离子间能量传递效率高、荧光寿命长、声子能量适程比较复杂．且本文的研究中并未涉及，因此仅讨论前三
中、不易产生荧光猝灭、增益大等多种优势，适合作为高个过程。中心的双光子吸收指的是一个发光中心在光子
增益光纤激光器与放大器的光纤材料。同时，玻璃陶瓷存与发光中心的相互作用下，同时吸收两个光子的过程，是
在化学和机械稳定性好，以及热导性和软化温度好等优一种典型的非线性光学效应。在吸收了两个较小能量的

氧化铝陶瓷升温使用过程中变黑的原因

氧化铝陶瓷是一种常见的陶瓷材料，具有优异的耐高温、耐腐蚀、绝缘等特点，在工业生产中得到了广泛的应用。

然而，在氧化铝陶瓷升温使用过程中，很多情况下会发现其表面会出现黑色或灰色的变化，这引起了广泛的关注和研究。

本文将从多个角度分析氧化铝陶瓷升温过程中变黑的原因，以期为相关领域的研究和开发提供一定的参考和帮助。

一、氧化铝陶瓷的化学成分氧化铝陶瓷的主要成分为氧化铝（Al2O3），通常还会掺杂一些稀土元素或其他金属氧化物，用以提高其性能。

在高温下，氧化铝陶瓷会发生氧化还原反应，尤其是在氧气存在的环境中，氧化铝可能被还原成金属铝，从而导致陶瓷的颜色发生变化。

二、氧化铝陶瓷的热解和氧化过程在升温过程中，氧化铝陶瓷会经历热解和氧化过程。

在一定的温度范围内，氧化铝陶瓷会发生热解反应，释放出氧气分子，进而使得材料发生氧化反应。

这些化学反应可能会导致氧化铝陶瓷的表面颜色发生变化，出现黑色或灰色的现象。

三、氧化铝陶瓷的结构变化在高温下，氧化铝陶瓷的结构也会发生变化。

其晶体结构可能会发生相变或者形态变化，这会导致材料的光学性能发生变化，从而使得表面颜色产生变化。

在长时间的高温作用下，氧化铝陶瓷的晶粒可能会长大，从而使得表面变得不均匀，出现黑色斑点或条纹。

四、氧化铝陶瓷与外界环境的作用氧化铝陶瓷与外界环境的作用也会导致其表面颜色的变化。

在高温下，氧化铝陶瓷可能会吸附氧气、水汽和其他气体，从而使得其表面发生化学反应或腐蚀，导致表面变黑。

氧化铝陶瓷升温使用过程中变黑的原因可能是多方面的。

除了材料本身的化学成分和结构特性外，外界环境的影响也是一个重要因素。

针对氧化铝陶瓷变黑的现象，需要综合考虑材料本身的特性、外界环境和使用条件等多个因素，进行系统的分析和研究，以期找到有效的解决方案，提高氧化铝陶瓷的稳定性和可靠性。

五、氧化铝陶瓷的改性和防护措施针对氧化铝陶瓷升温使用过程中变黑的问题，人们也积极探索了多种改性和防护措施。

一种常见的方法是添加一定的稀土元素或其他金属氧化物来改善氧化铝陶瓷的稳定性。

无机非金属材料科学基础习题

1.1 名词解释：等同点、结点、空间点阵、晶体、对称、对称型、晶系、晶类、布拉菲格子、晶胞、晶胞参数、晶体定向、晶面指数、晶向指数、晶带轴定律1.2 略述从一个晶体结构中抽取点阵的意义和方法？空间点阵与晶体结构有何对应关系？1.3 什么叫对称性？晶体的对称性有何特点，为什么？1.4 晶体中有哪些对称要素，用国际符号表示。

1.5 试找出正四面体、正八面体和立方体中的所有对称元素，并确定其所属点群、晶系。

1.6 根据什么将14种布拉维点阵分成七个晶系？各晶系特点如何？为什么14种布拉维点阵中有正交底心而无四方底心和立方底心点阵型式？以图说明。

说明七个晶系的对称特点及晶体几何常数的关系。

1.7 什么叫单位平行六面体（或单位）？在三维点阵中选取单位平行六面体应遵循哪些原则？为什么？1.8 a≠b≠c, α=β=γ=90℃的晶体属于什么晶系？a≠b≠c, α≠β≠γ≠90°的晶体属什么晶系？能否据此确定这二种晶体的布拉维点阵？1.9 一个四方晶系晶体的晶面，其上的截距分别为3a、4 a，6c，求该晶面的晶面指数。

1.10 四方晶系晶体a＝b，c＝1/2a。

一晶面在X、Y、Z轴上的截距分别为2a, 3b和6c。

给出该晶面的密勒指数。

1.11 某一晶面在x、y、z三个坐标轴上的截距分别为1a，∞b,3c，求该晶面符号。

1.12 在正交简单点阵、底心点阵、体心点阵、面心点阵中分别标出（110）、（011）、（101）三组晶面，并指出每个晶面上的结点数。

1.13 在立方晶系中画出下列晶面：a）（001）；b）（110）；c）（111）。

在所画的晶面上分别标明下列晶向：a）[210]；b）[111]；c）[101]。

1.14 试说明在等轴晶系中，（111）、（111）、（222）、（110）与（111）面之间的几何关系。

1.15 在立方晶系晶胞中画出下列晶面指数和晶向指数：（001）与[210]，(111)与[112]，(110)与[111]，（322）与[236]，(257)与[111]，(123)与[121]，(102)，(112)，(213)，[110]，[111]，[120]，[ 321]。

添加 Al2O3、Y2O3微粉碳化硅陶瓷料浆浇注性能研究

添加 Al2O3、Y2O3微粉碳化硅陶瓷料浆浇注性能研究摘要：有Al2O3、Y2O3参与的碳化硅（SiC)的液相烧结与固相烧结相比，由于烧结温度低，更简便，更经济，同时形成的液相（YAG)还有利于改善材料的性能（如提高材料的抗折强度和断裂韧性），因此已经成为近年的研究重点。

但Al2O3、Y2O3的添加，增加了碳化硅陶瓷料浆的制备难度。

本文论述了影响添加Al2O3、Y2O3的SiC泥浆性能的几个重要因素，运用泥浆Zeta电位随Ph值变化曲线作指导，通过调节Ph值和改变分散介质，着重研究泥浆的稳定性，流动性，泥浆浇注素坯的性能，从而获得浇注性能好，长时间稳定不沉降，固含量高的泥浆。

AbstractCompared with the liquid sintering and the solid-phase sintering of SiC which having the Al2O3, Y2O3 participate in . For the low sintering temperature, it is much more simple much more economic , shaping the YAG have advantage to improve property of the marterial at the same time ( For example : improve the flexural strength and fracture toughness ), So it is become the research points in the recent years.But adding the Al2O3and Y2O3 , increased difficulty of SiC ceramic pulp production. This paper discusses same important factors of the mud properties for the adding of Al2O3, Y2O3. Using curves of mud Zeta potential with Ph change as the guiding. By adjusting the PH value and change dispersion medium , Put emphasis on the mud properties of stability, liquidity , mud casting grain billet , thus get the mud that pouring performance, long time unstable settlement , high content of solid.1 引言碳化硅（SiC)陶瓷具有抗氧化性强、耐磨性能好、硬度高、热震稳定性能好、高温强度高、热膨胀系数低、导热率高以及耐化学腐蚀等特点，是最具有应用前景的高温结构陶瓷之一，被广泛应用于石油、化工、冶金、机械、航天、核能等行业。

211093468_Y2O3_对高纯氧化铝陶瓷性能的影响研究

Y2O3对高纯氧化铝陶瓷性能的影响研究*王升1,2何舜1,2姬军成1,2(1陕西华星电子集团有限公司陕西咸阳712000)(2咸阳澳华瓷业有限公司陕西咸阳712000)摘要笔者采用凝胶注模法制备高纯A l2O3陶瓷,讨论了Y2O3对高纯A l2O3陶瓷的烧结性能㊁力学性能㊁耐磨性能的影响㊂研究表明:添加Y2O3能够有效降低A l3+的迁移速率,抑制A l2O3陶瓷晶粒的生长速度,加速陶瓷致密化进程,有利于得到尺寸均一的陶瓷晶粒,当Y2O3添加量为1%时,A l2O3陶瓷的性能最佳㊂关键词氧化铝陶瓷耐磨性能 Y2O3中图分类号:T Q174.75文献标识码:A 文章编号:1002-2872(2023)04-0048-04E f f e c t o fY2O3o nP r o p e r t i e s o fH i g hP u r i t y A l u m i n aC e r a m i c sW a n g S h e n g1,2,H eS h u n1,2,J i J u n c h e n g1,2(1S h a a n x iH u a x i n g E l e c t r o n i c sG r o u p C o.L t d,S h a a n x i,X i a n y a n g,712000,C h i-n a)(2X i a n y a n g A u h u aP o r c e l a i n I n d u s t r y C o.L t d,S h a a n x i,X i a n y a n g,712000,C h i n a)A b s t r a c t:I n t h i s p a p e r,h i g h-p u r i t y A l2O3c e r a m i c sw e r e p r e p a r e db y g e l i n j e c t i o nm o l d i n g,a n d t h e e f f e c t s o fY2O3o n t h e s i n t e r i n gp r o p e r t i e s,m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s a n dw e a r r e s i s t a n c e o f h i g h-p u r i t y A l2O3c e r a m i c sw e r e d i s c u s s e d.T h e r e s e a r c h s h o w s t h a t t h e a d d i t i o no fY2O3c a ne f f e c t i v e l y r e d u c et h e m i g r a t i o nr a t eo fA l3+,i n h i b i t t h e g r o w t ho fA l2O3c e r a m i c g r a i n s,a c c e l e r a t e t h e p r o c e s so fc e r a m i cd e n s i f i c a t i o n,a n dh e l p o b t a i nu n i f o r m s i z ec e r a m i c g r a i n s.W h e nt h ea d d i t i o no f Y2O3i s1%,t h e p e r f o r m a n c e o fA l2O3c e r a m i c s o p t i m a l.K e y w o r d s:A l u m i n a e r a m i c s;W e a r r e s i s t a n c e;Y2O3A l2O3陶瓷具有高密度㊁耐磨性好㊁机械性能和化学性能优良等特点,被广泛应用于化工㊁电子㊁航天等多个领域,而且A l2O3陶瓷原料来源广泛㊁价格低廉,适合大规模生产㊂目前,在A l2O3陶瓷生产方面,我国生产企业大多是制造低档次A l2O3陶瓷产品,而高性能A l2O3陶瓷市场基本被国外生产企业垄断㊂生产高性能的A l2O3陶瓷产品,需要添加合适的助剂来提高A l2O3陶瓷的性能,较为常见的助剂有M n O2㊁Z n O2㊁L a2O3㊁Z r O2等[1~4]㊂稀土氧化物具有热稳定性好㊁光电性能优良等特性,被广泛应用于陶瓷材料的多个领域㊂生物陶瓷领域中,稀土氧化物能够加快陶瓷的致密化进程,减缓晶粒过度增大,因此能够降低陶瓷的烧结温度,提高其力学性能㊂在电子陶瓷领域,由于稀土氧化物本身的原子结构比较独特,能够改善陶瓷的显微结构,提高陶瓷的电性能[5~10]㊂在结构陶瓷领域,稀土氧化物能够与其它添加剂组成固溶剂,提高陶瓷的耐磨性能㊂杨尚余[11]研究了A l2O3陶瓷的摩擦磨损特性随C e O2掺入量的变化规律㊂实验发现C e O2掺入量为0.5%时,所制样品的晶粒最细,致密化程度最高且性能最佳㊂吴洋等[12]在A l2O3陶瓷制备过程中加入了S m2O3,并探究S m2O3对陶瓷性能的影响㊂其结果表明:当添加1.6%的S m2O3,S m3+能够与六铝酸钙固溶,晶界结合的最为牢固,样品的磨损率最低,耐磨性能最佳㊂上述研究都是在多元助剂条件下进行的,实验过程中除了A l2O3㊁稀土氧化物外,还存在其它组分对A l2O3陶瓷性能的影响㊂而探究稀土氧化物对高纯A l2O3陶瓷性能影响的报道还比较少,因此笔者采用凝胶注模成形工艺制备高纯A l2O3陶瓷,讨论Y2O3对高纯A l2O3陶瓷性能的影响㊂1实验过程1.1原料及实验过程A l2O3粉购买于江西某公司,平均粒径2~5μm,纯度ȡ99.99%;Y2O3购买于宁波某公司,纯度为99.*基金项目:咸阳市中小企业发展专项资金资助项目㊂作者简介:王升(1972-),本科;主要从事75㊁95氧化铝陶瓷研究工作㊂5%,平均粒径为50n m ;其余原料均为本行业生产常用配料㊂配方组成如表1所示(配方组成为质量之比),其中预混液是两种化学原料按照一定的质量比制成,浓度为20%㊂A l 2O 3粉㊁预混液㊁水㊁分散剂㊁消泡剂㊁Y 2O 3㊁锆球按照一定的比例加入到自制的反应器中球磨15h ㊂将得到的浆料经过固化㊁脱模等成形过程得到A l 2O 3陶瓷生坯㊂将制备好的陶瓷生坯经过高温箱式炉分别在1550ħ㊁1600ħ㊁1650ħ下保温3h ,自然冷却至室温㊂表1 样品配方组成编号A l 2O 3(g)预混液(g )分散剂(g)消泡剂(g)Y 2O 3(%)1100302.00.10.02100302.00.10.53100302.00.11.04100302.00.11.51.2 样品测试样品的收缩率根据烧结前后陶瓷样品尺寸进行计算;采用A r c h i m e d e s 法测量样品的体积密度;样品形貌用J S M-I T 200型扫描电镜进行观测;采用Q J 211型号拉力测试仪对陶瓷样品的抗弯强度进行测定;数显洛氏硬度计H R S -150测量样品的洛氏硬度;磨损率按照行业标准J C /T848.1-1999进行测量计算㊂2 结果与讨论2.1 线收缩率和体积密度图1是样品在焙烧温度为1550ħ㊁1600ħ㊁1650ħ时,其烧结性能随Y 2O 3添加量不同的变化曲线图㊂从图1可以看出,发现随着样品烧结温度的提高,线收缩率和体积密度先增加后减小,Y 2O 3的添加量对此趋势没有产生明显的影响,都在烧结温度为1600ħ时,陶瓷样品的烧结性能最佳㊂继续提高烧结温度至1650ħ,样品的烧结性能反而有所下降,因此后续实验所制备的样品都是在1600ħ下烧结㊂图1 样品的烧结性能测试结果:(a )线收缩率;(b)体积密度随着Y 2O 3的添加量从0增加到1.5%,线收缩率和体积密度先增加后减小,当Y 2O 3的添加量为1.0%时,线收缩率和体积密度达到最大值18.08%和3.82g /c m 3㊂相较于未添加Y 2O 3的样品,线收缩率和体积表2 样品的线收缩率和体积密度Y 2O 3(%)烧结温度(ħ)烧结试样线收缩率(%)体积密度(g /c m -3)0155015.873.68160016.553.73165016.403.710.5155016.003.72160017.553.76165017.253.72续表21.0155017.263.75160018.083.82165017.973.801.5155017.033.73160017.743.80165017.433.75密度提高了9.24%和2.41%,并且在1550ħ㊁1600ħ㊁1650ħ时都呈现出相同的变化趋势,说明在高纯A l 2O 3陶瓷中加入Y 2O 3能够提高其烧结性能㊂2.2 S E M 分析图2为Y 2O 3不同添加量所制备样品的SE M 图㊂从图2可以看出,相比Y 2O 3添加量为0㊁0.5%㊁1.5%,当Y 2O 3的添加量为1%时,A l 2O 3陶瓷的晶粒(a)0%Y2O3(b)0.5%Y2O 3(c)1.0%Y2O3(d)1.5%Y2O3图21600ħ样品的S E M 图(a)抗弯强度(b)洛氏硬度图3样品的力学性能测试结果尺寸最小,显微结构更加均匀㊂主要是因为在烧结过程中,Y3+的离子半径比A l3+的离子半径大,两者不容易形成固溶体,因此Y3+主要分布在A l2O3陶瓷的晶界处,Y3+由于自身的网状离子结构,致使其迁移受到较大的阻力,而且能够抑制A l3+的迁移速率,阻碍A l2O3陶瓷晶粒的进一步生长,得到较小的晶粒尺寸㊂当添加较多的Y2O3时,则会降低成瓷过程中的液相粘度,加快晶粒的生长,使得晶粒尺寸增大,反而不利于显微结构的改善㊂Y2O3不同添加量样品中出现了少量的片状晶粒,是因为Y3+主要存在于A l2O3陶瓷晶粒的晶界处,影响晶粒的生长,有限的Y3+在晶界处分布不均,无法抑制所有晶粒生长,使得晶粒的不同晶面生长速率不同,从而导致长出片状晶粒㊂2.3力学性能表3样品的力学性能测试结果Y2O3 (%)烧结温度(ħ)抗弯强度(M P a)洛氏硬度(H R A)01600331.4582.20.51600366.8789.81.01600389.1597.5 1.51600371.4693.2图3为样品的力学性能随Y2O3添加量不同的变化曲线图㊂由图3(a)可知,随着Y2O3添加量的不断增加,抗弯强度先增加后降低,添加1.0%的Y2O3,样品的抗弯强度最高为389.15M P a㊂从图3(b)也能得出样品的洛氏硬度具有相同的变化规律,洛氏硬度的最高值97.5H R A 在Y 2O 3添加量为1.0%时产生㊂没有添加Y 2O 3的样品抗弯强度与洛氏硬度分别为331.45M P a 和82.2H R A ,两者相比,抗弯强度与洛氏硬度分别提高了17.41%和18.61%㊂添加适量的Y 2O 3能够抑制A l 2O 3陶瓷晶粒的生长速度,加快液相环境中气体的排除,促进陶瓷致密化,使得生成的A l 2O 3陶瓷晶粒尺寸较小㊂从H a l l -P e t c h 关系式可知,材料的晶粒尺寸与其力学性能成反比[13],因此当Y 2O 3的添加量为1.0%时,A l 2O 3陶瓷的抗弯强度和洛氏硬度最佳㊂2.4 耐磨性能图4为样品的耐磨性能随Y 2O 3添加量不同的变化曲线图㊂图4 样品的耐磨性能测试结果从图4可以看出,随着Y 2O 3添加量的不断增加,磨损率先减小后增加㊂当Y 2O 3添加量为1.0%时,磨损率最小为0.0135%,而没有添加Y 2O 3的样品磨损率为0.0325%,两者相比磨损率减小了58.46%㊂这是由于在A l 2O 3陶瓷晶粒的生长过程中,离子半径较大的Y 3+能够在A l 2O 3陶瓷晶粒的晶界处阻碍离子的扩散速率,加快离子扩散过程中的气孔移动到晶界处排除,减少液相环境中的气孔数,加速陶瓷致密化进程,从而提高A l 2O 3陶瓷的耐磨性㊂而当Y 2O 3添加量为1.5%时,磨损率增加到0.0223%,这是因为添加过量的Y 2O 3会降低液相中气孔的扩散速率,不利于气孔的排除,并且会加剧A l 2O 3晶粒的过度生长,使得A l 2O 3晶粒尺寸增大,造成晶粒分布不均,从而使得A l 2O 3陶瓷的致密性下降,造成A l 2O 3陶瓷耐磨性能降低㊂3 结论(1)在高纯A l 2O 3陶瓷中加入1.0%的Y 2O 3能够改善陶瓷的微观结构,Y 3+能够降低A l3+的迁移速率,抑制A l 2O 3晶粒的生长,得到尺寸均一的A l 2O 3陶瓷晶粒,并且通过加速反应过程中液相环境气孔的排除,促进陶瓷致密化,增强A l 2O 3陶瓷的烧结性能和力学性能㊂线收缩率和体积密度达到最大值为18.08%和3.82g /c m 3,抗折强度和洛氏硬度达到最大值为389.15M P a 和97.5H R A ㊂(2)当Y 2O 3添加量为1.0%时,A l 2O 3陶瓷磨损率最小为0.0135%,相比未添加Y 2O 3的样品,磨损率减小了58.46%,这与离子扩散过程中的气孔移动速率有关㊂参考文献[1] 郭金玉.凝胶3D 打印制备细晶氧化铝陶瓷研究[J ].硅酸盐通报,2021(6):1927-1936.[2] S h i x i o n g W u ,F e n g l i n Z h a n g ,Y o n g qi a n N i ,e ta l .G r i n d i n g o fa l u m i n ac e r a m i c w i t h m i c r o t e x t u r e d b r a z e d d i a -m o n de n d g r i n d i n g w h e e l s [J ].C e r a m i c sI n t e r n a t i o n a l ,2020(12):19767-19784.[3] T h u M N g u y e n ,L y d i a W e i t z l e r ,C h r i s t i n aIE s po s i -t o ,e t a l .Z i r c o n i aP h a s eT r a n s f o r m a t i o n i nZ i r c o n i a -T o u gh e n e d A l u m i n aC e r a m i c F e m o r a lH e a d s :A n I m p l a n t R e t r i e v a l A n a l y-s i s [J ].T h e J o u r n a l o fA r t h r o p l a s t y ,2019(12):3094-3098.[4] 董伟霞,包启富,顾幸勇.M g F 2对低温烧结75氧化铝陶瓷性能的影响[J ].中国陶瓷,2010(10):25-27.[5] 代礼彬,张谊,梁烛,等.不同稀土氧化物添加对氧化锌压敏电阻瓷性能的影响[J ].科技资讯,2012,21:74-76.[6] 王振阳,何洪,戴洪兴,等.稀土掺杂T i O 2光催化的研究进展[J ].中国稀土学报,2006(2):94-99.[7] 李慧泉,李越湘,周新木,等.L a 2O 3掺杂T i O 2光催化剂的制备和性能[J ].分子催化,2004(4):304-309.[8] 陈乐平,张剑平,艾云龙.富Y 重稀土对Z M 5合金组织和性能影响的研究[J ].铸造技术,2007(9):1217-1220.[9] 王士婷,叶松,王德平.稀土掺杂的荧光探针在生物标记领域中的研究进展[J ].材料导报,2012(9):65-68.[10] 李涛,刘毅,郑传奇.稀土对超高强度钢耐海洋大气腐蚀性能的影响[J ].表面技术,2016(3):38-43.[11] 杨尚余,邢学刚,张娇娇,等.稀土氧化物掺杂对氧化铝陶瓷力学性能和摩擦磨损性能的影响[J ].功能材料,2018(6):196-201.[12] 吴洋,吴伯麟.稀土S m 2O 3对98氧化铝陶瓷耐磨性能的影响[J ].人工晶体学报,2015(9):164-168.[13] 何舜,高晓磊,刘天,等.纳米T i O 2添加量对95氧化铝陶瓷材料性能的影响[J ].全国性建材科技期刊陶瓷,2021(5):46-50.。

Al_2O_3陶瓷生产工艺中的若干问题

Al 2O 3陶瓷生产工艺中的若干问题3苗赫濯(清华大学材料科学与工程系,北京100084)Main Problems and Solutions for the Production of Alumina CeramicsMI AO He 2zhuo(State K ey Laboratory o f New Ceramics and Fine Processing ,Tsinghua Univer sity ,Beijing 100084,China )Abstract :　The problems and s olutions for the production of alumina ceramics were reviewed.The emphasis was paid on the raw materi 2als preparation ,composition ,mixing ,forming and sintering of alumina ceramics.The trends on research and development were proposed. K eyw ords :　Alumina ceramics ;Process ;Raw materials preparation ;F orming ;Sintering摘　要:　介绍了Al 2O 3陶瓷生产中的若干问题,特别是国内外在Al 2O 3陶瓷原料制备、配料、成型与烧结等方面的生产情况和研发动向,同时提出了自己的看法。

关键词:　Al 2O 3陶瓷;生产工艺;原料制备;成型;烧结中图分类号:T B756 文献标识码:A 文章编号:100228935(2002)0320001205收稿日期:20022052113本篇为“电子陶瓷及其在真空电子行业中应用技术交流会”的特邀报告。

作者简介:苗赫濯,男,清华大学材料科学与工程系教授,博士生导师,国际陶瓷科学院院士,中国机械工程学会材料分会名誉理事,工程陶瓷专业委员会名誉主任委员。

Al2O3陶瓷低温烧结性能影响因素的研究进展

一般来说，Al2O3陶瓷的烧结温度越高，其烧结后的密度越高，硬度也越高，但同时也会导致材料的韧性和抗弯强度下降。
2、烧结压力：
烧结压力也是影响Al2O3陶瓷低温烧结性能的重要因素之一。在一定压力下进行烧结，可以促进陶瓷颗粒的致密化过程，提高材料的密度和硬度。但是，过高的压力会导致陶瓷内部产生残余应力，降低材料的韧性和抗弯强度。因此，在选择烧结压力时，应根据材料的性质和实际应陶瓷基复合材料制备技术与装备的研究与开发，对于提升我国陶瓷产业的竞争力具有重要意义。
基本内容
摘要：本研究旨在探讨Al2O3基微纳复合陶瓷刀具材料的制备及其切削性能。通过将Al2O3基陶瓷与纳米颗粒进行复合，制备出具有优异切削性能的刀具材料。实验结果表明，该材料具有高硬度和良好的耐磨性能，在切削过程中表现出良好的稳定性和切削力。本次演示将详细介绍Al2O3基微纳复合陶瓷刀具材料的制备方法及其切削性能，并与其他常见刀具材料进行比较。
三、结果与讨论
1、成矿特性：随着Al2O3/SiO2比的增加，烧结矿的成矿率逐渐提高。这是因为Al2O3可以提高烧结矿的熔点，使其在高炉冶炼中更容易形成矿相。此外，较高的Al2O3含量也可以增加烧结矿的强度和稳定性。
2、冶金性能：在一定范围内，随着Al2O3/SiO2比的增加，烧结矿的冶金性能有所提高。这主要是因为Al2O3可以改善烧结矿的还原性和熔融性，使其在高炉冶炼中更容易被还原和熔融。但是，当Al2O3/SiO2比过高时，烧结矿的冶金性能会降低，这可能是由于烧结矿的熔点过高，导致其在高炉中难以熔融。
二、原位增韧Al2O3陶瓷基复合材料的制备
原位增韧Al2O3陶瓷基复合材料的制备过程主要包括以下几个步骤：原料选取、配料、磨粉、成型和烧成。其中，配料是关键环节，需精确控制各成分的含量，以保证材料的性能。制备过程中还需严格控制工艺参数，如烧成温度、气氛和时间等，以确保材料具有优良的性能。

热处理对Al2O3／PSZ(3Y)陶瓷材料结构和性能的影响

【关键词】Ａ。／ｓ（Ｙ复合陶瓷，ｘ射线衍射，固：０Ｐｚ３）Ｊ态相变，力学性能
Ｊ扫描电子显徽镜（ｓ１】ＪＭ５０９０型，ｆ本电了公司）１观察试样断口的微组织形貌。
２结果与讨论
２．１热处理对性能的影响
４ｌ
●
稳定氧化锆（Ｚ）Ａ１０ＰＳ与，复合，制备ｉ的陶瓷复合材ＩＩ料具有很好的综合机械性能，足高性能的结构材料。
一
．
１
．
叶｛理：触｝｛窖厦抖一
些关键的凶素，如显微结构、合金化、基体性能、力状态，都对Ｚｒ陶瓷复合材料最终的断裂韧性及相０关的机械性能有影响。材料烧结后，根据其固态相变
图１
Ｆｇ．ｉ１
保温２。ＡｌＳ（Ｙ陶瓷密度、显气孔率ｈａＺ３）Ｏ／Ｐ与热处理温度的关系
Ｅｆｃｏｔｍｐｒｔｒｏｔｅｍａｔｅｔｎｆｅｔｆｅｅａｕｅｆｈｒｌｒａｍｅｔ
ｏｅｓｔｎｏｏｉ（ｅｄｆｒ２）ｎｄｎｉａｄｐｒｓｔｈｌｏｈｙｙ
相变、显微组织与力学性能的关系。
磊斛
ｌｌｒ
１０２５
１３５０
温感（ ℃）
１实验方法
原料为Ａ，（ｌＯ平均粒径约为０５ｍ，纯度为９．．ｕ９９，ＺＯ平均粒径约为０．ｕ％ｒＳｍ，纯度为９．９９９％）和Ｙ，（Ｏ平均粒径约为１ｍ，纯度为９．９）粉体。，ｕ９９％｝ｆＪ

掺杂La2O3对刚玉基复相陶瓷的烧结和力学性能的影响

第36卷第10期娃酸盐通报Vol.36 No.10 2017 年 10 月________________BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY_________________October,2017掺杂La203对刚玉基复相陶瓷的烧结和力学性能的影响徐晓虹，孙梦珂，吴建锋，田江洲，周士翔，米凯峰(武汉理工大学材料科学与工程学院，武汉430070)摘要:刚玉基复相陶瓷材料具有高硬度、高强度及耐磨性等优异的力学性能，是结构陶瓷领域研究的热点之一，具有广阔的应用前景。

以a-Al203、SiC和Zr02为原料，掺杂少量稀土氧化物La203，采用无压埋烧工艺，制备了稀土掺杂刚玉基复相陶瓷。

通过X R D、S E M等手段研究La203添加量对复相陶瓷微观结构和性能的影响。

结果表明：掺杂La203可将复相陶瓷的烧结温度降低至1540 T：，经1540 T：烧结的掺杂复相陶瓷强度和硬度分别为183 MPa 和18.46 GPa。

La203位于晶界处抑制晶粒长大，促进晶粒细化，利于样品的致密化，同时其晶界强化作用有利于复相陶瓷强度的提高。

关键词：刚玉基复相陶瓷；稀土氧化物；结构与性能中图分类号:TQ174 文献标识码:A 文章编号:1001 -1625 (2017)10-3432-07 Effect of La203on the Sintering and Mechanical Properties ofCorundum-based Composite CeramicsXU Xiao-hong ,SUN Meng-ke, WU Jian-feng, TIAN Jiang-zhou,ZHOU Shi-xiang,MI Kai-feng(School of Materials Science and Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China) Abstract：Corundum-based composite ceramics has become a research focus in structure ceramics for its excellent mechanical properties such as high hardness,high strength and good wear resistance,and has great application 203doped corundum-based composite ceramics were prepared by burying sintering with a-Al203,SiC and Zr02as starting materials.The effect of La203addition on the microstructure and mechanic properties of the sintered samples were investigated using X-ray diffraction (X R D)，scanning electron microscope et al.Experimental results show that the sintering temperature of the La203doped composite ceramics is reduced to 1540 The bending strength and hardness of the doped composite ceramic is 183 MPa and 18.46 GPa.The addition of La203inhibited the matrix grain growth,which promoted grain refinement and facilitated the densification of the sample,and its grain boundary strengthening is beneficial to the improvement of the strength of the composite ceramics.Key words：corundum-based composite ceramics；rare-earth oxide；structure and property1引言氧化铝陶瓷因其机械强度高、硬度大、耐高温、耐腐蚀、电绝缘性高和介电损耗低等特点，被广泛用于制造高强度、耐磨损、耐高温等陶瓷部件，是研究与应用最广泛的结构陶瓷材料之一[1_2]。

Y2O3掺杂及烧结温度对SrTiO3基陶瓷电学性能的影响

河南科技Henan Science and Technology 化工与材料工程总第812期第18期2023年9月Y2O3掺杂及烧结温度对SrTiO3基陶瓷电学性能的影响邹远来郭中正禄露玲聂贞海陈方健（安顺学院电子与信息工程学院，贵州安顺561000）摘要：【目的】获得综合电学性能良好的SrTiO3基电子功能陶瓷。

【方法】选取稀土氧化物Y2O3作掺杂剂，用典型电子陶瓷工艺制样，利用压敏电阻参数仪和数字电桥测试并结合扫描电镜（SEM)观察，探讨了Y2O3的掺杂量及烧结温度对SrTiO3基陶瓷电学性能和微观结构的影响规律。

【结果】随着Y2O3掺杂量从0.3mol.%渐增至1.8mol.%，陶瓷的压敏电压V1mA先减后增，非线性系数α逐渐减小，而相对介电常数εr和介电损耗tanδ均总体上呈升高趋势。

掺0.9mol.%Y2O3时，陶瓷综合电学性能较好。

提高烧结温度可获得更理想的微观结构并进一步提升电学性能，经1425℃、3h保温烧成、掺0.9mol.%Y2O3的SrTiO3基陶瓷的综合电学性能最优：V1mA=7.2V、α=10.8、εr=3.8×104、tanδ=2.1×10-2。

【结论】适量掺杂Y2O3并合理控制烧结温度，可使SrTiO3基陶瓷具有理想的微观结构，从而表现出优良的电学性能。

关键词：SrTiO3基陶瓷；Y2O3掺杂；烧结温度；电学性能中图分类号：TM283；TM534+.1文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）18-0070-05 DOI：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.18.015Effects of Y2O3Doping and Sintering Temperature on the ElectricalProperties of SrTiO3Based CeramicsZOU Yuanlai GUO Zhongzheng LU Luling NIE Zhenhai CHEN Fangjian （School of Electronics and Information Engineering,Anshun University,Anshun561000,China）Abstracts:[Purposes]This paper aims to obtain SrTiO3based electronic functional ceramics with good comprehensive electrical properties.[Methods]The samples were prepared by typical electronic ceramic processes with selected rare earth oxide Y2O3dopant,the effects of Y2O3doping amount and sintering temperature on the electrical properties and microstructures of SrTiO3based ceramics were investigated using varistor parameter instrument and digital bridge testing and scanning electron microscopy(SEM) observations.[Findings]With the doping amount of Y2O3gradually increases from0.3mol.%to1.8 mol.%,the breakdown voltage V1mA of the ceramics increases firstly and then decreases,and the nonlin⁃ear coefficientαgradually decreases,while the relative dielectric constantεr and dielectric loss tanδgenerally show an upward trend.The ceramics with0.9mol.%Y2O3doping possess better comprehensive electrical properties.Increasing the sintering temperature can obtain a more ideal microstructure and fur⁃ther improve the electrical properties.SrTiO3based ceramics doped with0.9mol.%Y2O3and sintered at收稿日期：2023-04-03基金项目：贵州省教育厅青年科技人才成长项目（黔教合KY字〔2019〕145号）；贵州省大学生创新创业训练计划项目（202110667006）。

La2O3掺杂对氧化铝陶瓷耐磨性的影响

La2O3掺杂对氧化铝陶瓷耐磨性的影响吴洋;李文杰【摘要】本文研究了添加稀土La2O3对氧化铝陶瓷球耐磨性能的影响,结果表明:添加适量的稀土La2O3有利于提高氧化铝陶瓷球的体积密度和耐磨性能,当掺量为1.6wt％时,试样的磨损率降到最低,仅为0.0393‰.【期刊名称】《佛山陶瓷》【年(卷),期】2016(026)004【总页数】4页(P13-15,22)【关键词】氧化铝陶瓷;耐磨性能;体积密度;影响【作者】吴洋;李文杰【作者单位】佛山欧神诺陶瓷股份有限公司,佛山528137;佛山欧神诺陶瓷股份有限公司,佛山528137【正文语种】中文近年来，稀土化合物的运用越来越广泛，特别是在新型的陶瓷领域，科学工作者发现，添加少量或者微量的稀土元素能够极大地提高陶瓷的性能。

因此，稀土元素作为一种“工业维生素”正越来越受到各国科研工作者的青睐［1-3］。

实际上，早在20世纪30年代，国外的工作者就将稀土材料运用到陶瓷工业之中，而我国的起步则较晚，直至20世纪70年代才开始这方面的研究。

大量的实践证明，稀土化合物作为稳定剂、烧结助剂加入到陶瓷材料中，可以极大地改善陶瓷的机械性能，并且降低烧结温度，节约成本。

稀土材料主要是作为添加剂来改善陶瓷的显微结构、致密性和烧结温度，从而改善其理化性能。

吴伯麟［4，5］等发现添加稀土化合物钐和镨对氧化铝陶瓷耐磨性能有影响，并对影响机理做了深入的分析。

穆柏春［6］等研究了添加稀土La2O3、Y2O3的碳化硼陶瓷，发现稀土化合物的添加不仅降低了陶瓷的烧结温度，而且在其烧结过程中形成了晶界间相钇铝石榴石和LaAlO3，这些稀土相的形成提高了陶瓷的抗折强度和断裂韧性。

南京工业大学的姚义俊［7］等研究了在氧化铝陶瓷中添加Y2O3、La2O3、Sm2O3等稀土氧化物，实验发现，三种稀土添加剂均促进了氧化铝陶瓷的烧结，提升了其力学性能。

牛新书［8］等用溶胶凝胶法制备掺杂Y2O3、La2O3、CeO2的ZnO气敏元件，大大改善了陶瓷的气敏性能。

Y2O3改性Al2O3陶瓷微波介电损耗研究

维普资讯
第３卷第４期１２００８年８月
山东陶瓷
ＳＡＮＤｏＮＧＨＣＥＲＡＭＩＣＳ
Ｖｏ．１Ｎｏ４１３．
Ａｕｇ．２０８０
・
科学实验・
文章编号：０—６９２０）４００－５１５０３（８０— ０６０００
重要的电子陶瓷材料，其具有低的介电损耗（ａ３ｔｎ＜１）Ｏ和相对低的介电常数（，１）ｅ≈ ０。它作为
瓷的烧结温度很高，引入其他元素能够降低它的
烧结温度。从这些方面考虑，文选用Ｙ。改本ｏ。
Ｙ２改性ＡｌＯ３２Ｏ３陶瓷微波介电损耗研究
娄本浊
（西理工学院电工电子实验中心，中７３０）陕汉２０３
摘要本文以Ａｌ：Ｏ。为模型材料研究了影响材料介电损耗的因素，现ＹＯ。杂有发掺利于陶瓷的致密化，能对Ａ１并ｚＯ。陶瓷的微结构与晶粒尺寸起到调控作用。由于离子半径的差别，抖离子难以进入刚玉结构的间隙或发生取代置换Ａ１离子形成固溶体，Ｙ抖而是与Ａｌ。２Ｏ反应生成ＡｌＯｚｓＹ。。在Ｙｚ掺杂改性过程中，本征因素成为影响ＹＯＯ。非。陶瓷微波介电性能的主要因素，得Ａｌ。陶瓷微波介电损耗从８４Ｏ增加到２２０ “ 使Ｏ． ×１． ×１＿。

3Y-TZP-Al2O3复相陶瓷的力学性能研究

3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷的力学性能研究摘要ZTA复相陶瓷具有良好的性能，在许多领域都得到广泛的应用。

本实验以纳米3Y-TZP 和微米Al2O3为主要原料，采用常压烧结法制备致密的纳米ZTA复相陶瓷材料。

分别探讨不同氧化锆含量对材料致密化、相组成、显微结构以及力学性能的影响。

实验结果表明，ZTA复相陶瓷的相对密度会随着3Y-TZP含量的升高而先上升后降低。

纳米3Y-TZP颗粒能够分布在基体颗粒的晶界，从而使试样的相对密度升高。

当3Y-TZP 含量为30wt%时，其相对密度达到最高，如烧结温度为1400℃，试样的相对密度高达96.35%。

若继续提高3Y-TZP含量，其相对密度因过多的纳米颗粒团聚而下降。

并且在一定的烧结温度范围内，ZTA复合陶瓷的相对密度会随着烧结温度的升高而增大。

经机械混合后的粉料的晶相组成主要为α-Al2O3和t-ZrO2。

而经过高温烧结后，试样中的晶相组成为α-Al2O3、t-ZrO2和一定量的m-ZrO2。

在烧结温度范围内，试样中的颗粒会随着烧结温度的升高而增大，Al2O3颗粒随着3Y-TZP含量的增加而变小。

纳米级的3Y-TZP颗粒会形成“內晶型”结构。

在烧结温度为1450℃时，含30wt%3Y-TZP的试样抗弯强度高达441.22MPa。

纳米颗粒抑制颗粒的长大，细晶能够阻碍裂纹的扩展，而提高试样的力学性能。

关键词：3Y-TZP，复相陶瓷，力学性能Reseach of Mechanical Properties for the 3Y-TZP/Al 2O 3Composite CeramicsAbstractZTA composite ceramics have been widely used in many areas with the good performance. In the experiment, 3Y-TZP and Al 2O 3 as raw materials, the dense nano ZTA composite ceramics were prepared by pressureless sintering. Effects of different zirconia content on the densification, microstructure, phase composition and mechanical properties of 3Y-TZP/Al 2O 3 composite ceramics were investigated.The results show that density of ZTA composite ceramics will first increase and then decrease when the 3Y-TZP content increase. 3Y-TZP nano-particles can be distributed over particles in the matrix grain boundaries, so that the sample density increased. When the 3Y-TZP content was 30wt%, its highest density, such as sintering temperature is 1400℃, the density as high as 96.35%. If you continue to improve the content of 3Y-TZP, the density will decline due to the excessive nano-particle agglomeration. And in a range of Sintering temperature, ceramic density will increase with the increase of sintering temperature. The phase of powder with mechanical mixture mainly composed of α-Al 2O 3 and t-ZrO 2. With high temperature sintering, the phase in specimen is α-Al 2O 3, t-ZrO 2 and m-ZrO 2. In the sintering temperature range, particles will become lager with sintering temperature increasing, and be smaller with content of 3Y-TZP increasing. The nano-particles of 3Y-TZP will be to form the "crystal" structure. When the sintering temperature being 1450℃, bending strength of the specimen containing 30wt% 3Y-TZP up to 441.22MPa. Nano-particles can inhibit the grain growth, grain can hinder crack extension, and improve the mechanical properties.Keywords ：3Y-TZP , composite ceramics, mechanical properties目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 氧化锆增韧氧化铝复相陶瓷(ZTA) (1)1.2.1 陶瓷基复相陶瓷 (1)1.2.2 氧化铝的性质与应用 (2)1.2.3 氧化锆的性质与应用 (3)1.2.4 ZTA复相陶瓷的发展 (4)1.3 ZTA复相陶瓷的增韧机理 (4)1.3.1 相变增韧 (4)1.3.2 颗粒弥散增韧 (5)1.3.3 晶须补强增韧 (5)1.3.4 纳米复合陶瓷增韧 (6)1.4 ZTA陶瓷的制备 (6)1.4.1 ZTA复合粉体制备 (6)1.4.2 复合陶瓷成形 (7)1.4.3 复合陶瓷烧结 (7)1.5 研究意义及内容 (7)第2章实验内容与过程 (8)2.1实验原料及设备 (8)2.1.1 实验原料 (8)2.1.2 实验设备 (8)2.1.3 试样的配方 (9)2.2 试样的制备工艺 (9)2.2.1 纳米3Y-TZP粉体的制备 (9)2.2.2 配料 (10)2.2.3 球磨混合 (10)2.2.4 干燥 (10)2.2.5 压制试样 (10)2.2.6 烧结 (11)2.2.7 取样 (11)2.3 测试 (11)2.3.1 体积密度和相对密度的测试 (11)2.3.2 物相组成分析 (12)2.3.3 SEM分析 (13)2.3.4 抗弯强度测试 (13)2.3.5 硬度测试 (13)第3章实验结果与分析 (14)3.1 相对密度 (14)3.2 XRD分析 (16)3.3 SEM分析 (18)3.4 抗弯强度 (20)3.5 硬度 (21)结论 (23)参考文献 (24)致谢........................................................................................................... 错误！未定义书签。

La2O3、CeO2、Y2O3对陶瓷磨具结合剂性能影响的研究

强度最大。
关键词
Ｌ３ＣＯ、２３耐火度；ａＯ、ｅ２ＹＯ；陶瓷结合剂；抗折强度；磨具
Ｔ７Ｇ４文献标识码Ａ
中图分类号
Ｅｆｅｔｆｒｒａｔｏｉｎｐｒｐｒｉｓｏｉｒｆｅｎｄｆｃｓｏａｅｅｒｈｘｄｅｏｏｅｔｅｆｖｔｉｄｂｏｉ
维普资讯
、
２００７年８月
金刚石与磨料磨具工程
Ｄｉｍｏｄ＆ＡｂａｉｅｇｎｅｎａｎｒｓｖｓＥｎｉｅｒｇｉ
Ａｕｇ２０７．０Ｓｒａ．１０Ｎｏ４ｅｉ１６．
总第１０期６
ｒｆｃｏｎｓｈｎｅｉｌ．Ｗｈｎｔｅｃｎｅｔｏａｈｎｅｒｍ％，．５ｅｒｔｒｅｓｃａｇｄａｌｔｅａｉｔｅｈｏｔｎｆＬ２ｃａｇｄｆＯ３ｏＯ０７％ｔ．ｏ２５％，ｈｅｒｃｏｎｓｆｔｅｂｎｔｅｒｆａｔｒｅｓｏｏｄｉｈｄｃｅｅｂｉｕｌ．ＷｈｎｔｅｃｎｅｔｆＬ２ａｅｒａｄｏｖｏｓｙｓｅｈｏｔｎａｗｓ＞０７％，ｅｅｗａｏｃａｇｎｔｅｒｆａｔｒｅｓｏｅｂｎ．ＴｈａｇｏＯ３．５ｔｒｓｎｈｎｅｉｈｅｒｃｏｎｓｆｔｏｄｈｉｈｅｒｎｅ
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