放电等离子超快速烧结氧化铝力学性能和显微结构研究

无机材料学报

放电等离子超快速烧结氧化铝力学性能和显微结构研究

高濂; 洪金生; 宫本大树⁺; DIAZDELA TORRE Sebastian⁺

中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室; 上海 200050; ⁺日本大贩府立产业技术综合研究所; 大贩 594－1157 日本

收稿日期:1998-04-16 修回日期:1998-05-12 出版日期:1998-12-20 网络出版日期:1998-12-20

Mechanical Properties and Microstructure of Al₂O₃ Ceramics Superfast Densified by SPS

GAO Lian; HONG Jin-Sheng; MIYAMOTO Hiroki⁺, DIAZDELA TORRE Sebastian⁺

State Key Lab of High Performance Ceramics and Saperfine Microstructure; Shanghai Institute ofCeramics; Chinese Academy of Sciences Shanghai 200050 China; ⁺Technology Researeh Institute of Osaka Prefecture Osaka 594-1157 Japan

Received:1998-04-16 Revised:1998-05-12 Published:1998-12-20 Online:1998-12-20

摘要/Abstract

摘要： 本文介绍用放电等离子超快速烧结方法制备的氧化铝陶瓷的力学性能和显微结构特征．超快速烧结的升温速率为600℃／min，在烧结温度不保温，迅即在3min内冷却至600℃以下．与保温时间为2h的无压烧结相比，可降低烧结温度和提高样品密度．力学性能研究结果表明，用放电等离子超快速烧结方法制备的纯氧化铝陶瓷的抗弯强度高达800MPa以上，比通常氧化铝陶瓷的抗弯强度高出一倍．用SEM研究了在不同温度下超快速烧结的纯氧化铝陶瓷的显微结构特征．

关键词: 放电等离子烧结, 超快速烧结, 氧化铝陶瓷

Abstract: Al₂O₃ ceramics were successfully superfast densified by spark plasma sintering (SPS) under the conditions of heating rate as high
as 600℃/min, no holding time at the sintering temperature from 1350 to 1700 ℃ and then fast cooling to 600℃ within 3 minutes. It showed that Al₂O₃ ceramics could reach to a
higher density at a lower sintering temperature by SPS, as compared with by normal pressureless sintering. The bending strength of pure Al₂O₃
ceramics superfast densified by SPS at the temperature range of 1400～1550℃ was as high as about 800 MPa, which is an excellent datum being of more
than a double of the bending strength for normal pure Al₂O₃ ceramics. SEM micrographs showed that the intragranular fracture was a preponderant
fracture mode in these Al₂O₃ ceramics being of very high bending strength.

Key words: superfast densification, spark plasma sintering, Al₂O₃ ceramics

中图分类号:

O539

高濂,洪金生,宫本大树,DIAZDELA TORRE Sebastian. 放电等离子超快速烧结氧化铝力学性能和显微结构研究[J]. 无机材料学报.

GAO Lian,HONG Jin-Sheng,MIYAMOTO Hiroki,DIAZDELA TORRE Sebastian. Mechanical Properties and Microstructure of Al₂O₃ Ceramics Superfast Densified by SPS[J]. Journal of Inorganic Materials.

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