原位生成柱狀莫來石和SiC晶須對Al2O3-SiC-C復(fù)合材料性能的影響

 晶須增強是提高陶瓷材料強度和韌性的有效方法，通過引入晶須可以顯著提高材料的高溫力學(xué)性能和使用壽命。

目前，晶須補強陶瓷材料主要有外部添加法和原位生成法。將制成的晶須由外部添加到基體材料中，雖然增韌補強效果顯著，但存在晶須分散困難、分布均勻性差、難燒結(jié)以及對人體健康有害等缺點；而原位生成法是在基體中配入生成晶須的原料， 在高溫處理過程中生長發(fā)育成晶須，以達到增韌補強的目的。

研究人員以煅燒鋁礬土、棕剛玉、板狀剛玉、鱗片石墨、碳化硅粉為原料，單質(zhì)Si粉為添加劑，酚醛樹脂為結(jié)合劑，制備出Al2O3-SiC-C耐火材料。

研究表明：在埋碳條件下，1000℃燒結(jié)后，樣品中有柱狀莫來石相生成，溫度升高到1400℃，柱狀莫來石長徑比增大，同時還有SiC晶須生成。熱處理溫度從1000℃升高到1400℃，常溫抗折強度提高 54.73%，達到 8.17 MPa。3次熱震后殘余強度保持率由54.36%(200℃燒后)提高至89.10%(1 400℃燒后)。原位生成的SiC晶須和發(fā)育良好的柱狀莫來石對樣品抗折強度、斷裂韌性和抗熱震性改善明顯。（鄭大高溫所 陳寧）

樣品經(jīng)過1400℃燒成后的SEM照片