制备方法对蓝矾增强氧化铝陶瓷结构与力学性能的影响 张旭阳、 王钦、 王卓、 王秀芳、 吕奎林、 李海燕

《Nanomaterials》：Effects of Preparation Methods on the Structure and Mechanical Properties of Kyanite-Reinforced Alumina Ceramics Xuyang Zhang, Qin Wang, Zhuo Wang, Xiufang Wang, Kuilin Lv and Hai-Yan Li

　　

摘要

本研究采用预应力增强法和颗粒增强法制备了蓝晶石增强氧化铝陶瓷，并研究了不同制备方法对蓝晶石增强氧化铝陶瓷力学性能和微观结构的影响。结果表明，与纯氧化铝陶瓷相比，通过预应力增强法制备的氧化铝陶瓷（标记为P-Al₂O₃）的弯曲强度显著提高（比纯氧化铝陶瓷高31%）。这主要是因为P-Al₂O₃表面的压应力抑制了裂纹的扩展，从而提高了断裂能和强度。然而，由于蓝晶石分解反应导致断裂表面出现大量孔隙和裂纹，采用颗粒增强法制备的氧化铝复合材料（标记为C-Al₂O₃）的弯曲强度和硬度低于P-Al₂O₃。此外，蓝晶石含量的增加会导致弯曲强度、维氏硬度、密度、弹性模量和热膨胀系数等性能下降，同时孔隙率增加。本研究表明，选择适合特定复合材料的制备方法具有重要意义。