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中国陶瓷2026年第02期:蓝晶石颗粒表层钢化氧化铝陶瓷及性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:何佳;余丹颖;王宇晖;孙丽娇;李恺;张小娜;孙熠;

单位:景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院;中国轻工业陶瓷研究所;江西省建筑陶瓷产业技术研究院;

摘要:利用低收缩矿物颗粒蓝晶石在氧化铝陶瓷表面形成压应力来钢化氧化铝陶瓷。通过正交试验系统研究了蓝晶石含量、球磨时间、涂刷次数、烧成温度和保温时间五个因素对氧化铝陶瓷性能的影响,探究了不同粒度、不同截面比对氧化铝陶瓷抗折强度的影响及钢化机制。结果表明,当蓝晶石含量25 wt%、球磨时间18 h、涂刷次数5次、烧成温度1540℃及保温时间1 h时,钢化氧化铝陶瓷抗折强度达到405.73 MPa,较未处理氧化铝基体(311.13 MPa)提升了30.41%;断裂韧性达到4.14 MPa·m~(1/2),较基体(3.40 MPa·m~(1/2))提升了21.65%。涂层烧结后生成致密的莫来石±氧化铝复相结构,其复合材料表层膨胀系数(7.91×10~(-6)/℃)小于基体膨胀系数(8.81×10~(-6)/℃)形成表面压应力,从而提高了材料的强度及断裂韧性。

关键词:氧化铝陶瓷;;钢化设计;;蓝晶石;;力学性能

基金资助:国家自然科学基金项目(52032011);; 江西省科技厅项目(20242BAB25218);; 景德镇市科技计划项目(20212GYZD009-11)