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作者:潘洪海;张稳;王洪磊;周新贵;
单位:国防科技大学空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室;
摘要:堇青石陶瓷因具有低热膨胀系数、良好的化学稳定性和较高的力学性能等特点,成为光刻机方镜和激光反射镜的理想材料。为满足相关领域更为严苛的应用需求,需要通过掺杂改性等手段对堇青石陶瓷的热膨胀性能与弹性模量等关键参数进行调控。管状埃洛石凭借独特的管状结构,具备优异的热稳定性和力学性能,展现出作为掺杂剂的良好潜力。本文以管状埃洛石粉为掺杂剂,采用固相烧结制备了管状埃洛石掺杂堇青石陶瓷,研究了管状埃洛石掺杂对堇青石陶瓷物相组成、显微结构、力学性能及热膨胀性能的影响。结果表明,掺杂管状埃洛石能在一定程度上促进堇青石陶瓷的致密化。随着管状埃洛石掺杂质量分数的提高,堇青石陶瓷的密度增加,开口气孔率降低。10.0%管状埃洛石掺杂堇青石陶瓷具有最高的弹性模量,20.0%管状埃洛石掺杂堇青石陶瓷具有最高的硬度。当管状埃洛石掺杂比例为2.5%时,与纯堇青石陶瓷相比,室温(25℃)至160℃的平均热膨胀系数由1.40×10~(-6) K~(-1)降低至0.65×10~(-6) K~(-1)。
关键词:堇青石;;管状埃洛石;;掺杂改性;;微观结构;;热膨胀;;力学性能