激光区熔定向凝固Al2O3/YAG/ZrO2共晶自生复合陶瓷的显微组织与断裂韧性
来源期刊：工程科学学报2007年第2期
论文作者：苏海军 张军 王常帅 刘林 傅恒志
文章页码：205 - 210
关键词：共晶陶瓷;激光区熔;定向凝固;显微组织;断裂韧性;
摘 要：采用激光区熔定向凝固技术制备Al2O3/YAG/ZrO2共晶自生复合陶瓷,研究其在超高温度梯度、不同激光工艺条件下的快速凝固组织特征及其相互影响,并对其力学性能以及增韧机制进行了分析.研究结果表明:（1）激光区熔定向凝固Al2O3/YAG/ZrO2共晶由α-Al2O3、YAG以及ZrO2三相组成,不存在其他相以及相间晶团.各相均匀连续分布,耦合生长,呈网状结构,是典型的快速凝固层片状非规则共晶组织.（2）在一定的激光功率密度下,共晶间距随扫描速度的增大急剧减小,最小间距仅为0.2～0.3μm.（3）Y2O3在ZrO2中具有一定的固溶度,固溶程度不同时,ZrO2呈现不同的形貌.（4）定向凝固Al2O3/YAG/ZrO2共晶陶瓷的硬度高达18.67GPa,室温断裂韧性为8.0MPa.m1/2.第三组元ZrO2的加入、相的小尺寸效应以及裂纹分叉是韧性增强的主要原因.
苏海军，张军，王常帅，刘林，傅恒志
摘 要：采用激光区熔定向凝固技术制备Al2O3/YAG/ZrO2共晶自生复合陶瓷,研究其在超高温度梯度、不同激光工艺条件下的快速凝固组织特征及其相互影响,并对其力学性能以及增韧机制进行了分析.研究结果表明:（1）激光区熔定向凝固Al2O3/YAG/ZrO2共晶由α-Al2O3、YAG以及ZrO2三相组成,不存在其他相以及相间晶团.各相均匀连续分布,耦合生长,呈网状结构,是典型的快速凝固层片状非规则共晶组织.（2）在一定的激光功率密度下,共晶间距随扫描速度的增大急剧减小,最小间距仅为0.2～0.3μm.（3）Y2O3在ZrO2中具有一定的固溶度,固溶程度不同时,ZrO2呈现不同的形貌.（4）定向凝固Al2O3/YAG/ZrO2共晶陶瓷的硬度高达18.67GPa,室温断裂韧性为8.0MPa.m1/2.第三组元ZrO2的加入、相的小尺寸效应以及裂纹分叉是韧性增强的主要原因.
关键词：共晶陶瓷;激光区熔;定向凝固;显微组织;断裂韧性;
