离心-凝胶注模工艺制备双梯度多孔Al₂O₃-ZrO₂陶瓷

来源期刊：功能材料2013年第22期

论文作者：于景媛 孟秀娟 李强 孙旭东

文章页码：3354 - 3358

关键词：离心-凝胶注模;孔隙梯度;相组成梯度;多孔Al2O3-ZrO2陶瓷;

摘    要：以造孔剂PMMA、纳米Al2O3和ZrO2颗粒为主要原料利用离心-凝胶注模成型工艺制备气孔和Al2O3/ZrO2相组成均呈现梯度分布的多孔Al2O3-ZrO2陶瓷。研究了Al2O3-ZrO2浆料的凝胶固化过程,分析了离心加速度和离心时间对生坯密度梯度的影响,观察了烧结产物的显微组织并对其力学性能进行测试。研究结果表明,引发剂含量对Al2O3-ZrO2浆料的凝胶固化过程影响不大。随着催化剂含量的增加,Al2O3-ZrO2浆料的起始凝胶固化时间降低,整个凝胶固化反应过程缩短。随着离心加速度的增加和离心时间的延长,生坯顶部和底部的密度差异增加,梯度分离现象变得明显。当离心加速度为178.9g,离心5min后,制备的梯度多孔Al2O3-ZrO2陶瓷顶部的孔隙度为55.2%,中间为37.6%,底部为14.5%,孔隙和Al2O3/ZrO2相呈现连续的梯度变化。烧结产物的抗压强度和断裂韧性分别为80.7MPa和1.46MPa·m1/2。