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文檔簡介
1、本文采用熱壓燒結工藝制備了不同LES含量和不同稀土摻雜的SiAlON/LES復合材料。利用XRD、SEM、TEM分析了復合材料的微觀組織結構;采用維氏壓痕法、三點彎曲法和單邊缺口梁法評定了復合材料的力學性能;通過高溫氧化試驗系統(tǒng)地研究了LES含量和稀土氧化物類型對復合材料抗氧化性能的影響,并探討了氧化機理。
研究發(fā)現,以LES為助燒劑,不同稀土(Yb2O3、Y2O3、Dy2O3、Nd2O3)摻雜的SiAlON材料主要含有α-S
2、iAlON、β-SiAlON以及晶化的LES相;而且隨著LES含量的增多和稀土陽離子半徑的增大,β-SiAlON相的對含量顯著增多,同時,長棒狀α-SiAlON晶粒的長徑比略有增大。本文所制備的SiAlON/LES復合材料實現了完全致密,并具有優(yōu)異的力學性能:維氏硬度達到20GPa左右,斷裂韌性在6~8MPa·m1/2之間,而三點彎曲強度最高達到851.29MPa。
高溫氧化試驗發(fā)現,SiAlON/LES復合材料的氧化屬于鈍化
3、氧化,氧化增重曲線呈拋物線變化規(guī)律,其中Yb-SiAlON的氧化增重最小,1300℃氧化32h后增重僅為0.599mg/cm2。SiAlON/LES復合材料高溫氧化后析出的物相組成及形貌與LES含量和稀土氧化物的類型聯(lián)系緊密,SiAlON/LES復合材料氧化均析出稀土硅酸鹽晶體,Nd-α-SiAlON沒有生成Nd單一摻雜時經常出現的NdAlO3相。不同LES含量的SiAlON/LES復合材料的抗氧化性能規(guī)律是:Y5>Y10>Y15;不同
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