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陶瓷学报2024年第04期:Cr_2O_3添加量对SrAl_(12)O_(19)-Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷力学性能和微观结构影响

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作者:江书豪;杨金萍;孙怡;马腾;毛君妍;章健;王士维;

单位:华北理工大学材料科学与工程学院;中国科学院上海硅酸盐研究所;

摘要:以3Y-TZP、α-Al_2O_3、Sr(NO_3)_2为基础原料,掺杂了不同含量的Cr(NO_3)_3·9H_2O,通过无压预烧和热等静压烧结结合的方式制备了SrO和Cr_2O_3共掺杂的ZTA复相陶瓷。研究了Cr_2O_3添加量对SrAl_(12)O_(19)-Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷微观结构和力学性能的影响。XRD衍射谱显示,随着Cr_2O_3添加量的增多,α-Al_2O_3和SrAl_(12)O_(19)的衍射峰向左偏移,晶胞参数逐渐增大。结合EDS分析推测,Cr_2O_3更偏向于进入SrAl_(12)O_(19)的晶格。微观结构显示,Cr_2O_3的加入促进了晶粒生长。随着Cr_2O_3添加量的增多,断裂韧性和抗弯强度先上升后下降。当Cr_2O_3掺杂量为0.50 wt.%时力学性能最佳,其显微硬度、断裂韧性和抗弯强度分别为18.45 GPa、6.9 MPa·m~(1/2)和910 MPa。

关键词:Cr_2O_3;;ZTA复相陶瓷;;SrAl_(12)O_(19);;原位增韧;;力学性能

基金资助:国家重点研发计划项目(2022YBF3706300)