氧化铝基陶瓷复合材料表面裂纹的自愈合

无机材料学报

氧化铝基陶瓷复合材料表面裂纹的自愈合

吕珺^1,2; 郑治祥²; 丁厚福²; 金志浩¹

1. 西安交通大学材料强度国家重点实验室, 西安 710049; 2. 合肥工业大学材料学院, 合肥 230009

收稿日期:2000-05-08 修回日期:2000-07-04 出版日期:2001-05-20 网络出版日期:2001-05-20

Surface Crack-Healing of Al₂O₃ Ceramic-Matrix Composites

LU Jun^1,2; ZHENG Zhi-Xiang²; DING Hou-Fu²; JIN Zhi-Hao ¹

1. State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials; Xi an Jiaotong University; Xi an 710049; China; 2. Materials Science and Engineering Institute; Hefei University of Technology; Hefei 230009; China

Received:2000-05-08 Revised:2000-07-04 Published:2001-05-20 Online:2001-05-20

摘要/Abstract

摘要： 系统地研究了不同温度下的热处理对ＴｉＣ_p／Ａｌ_２Ｏ_３及ＳｉＣ_W／Ａｌ_２Ｏ_３两种陶瓷复合材料表面裂纹及强度的影响．结果表明：在热处理温度为１０００～１４００℃时，两种材料表面压痕裂纹出现不同程度自愈合现象，材料的抗奇强度大幅度提高．裂纹愈合机理主要为扩散作用及材料表面的氧化反应．材料表面反应物层的微观形貌及热物理性能决定了材料抗弯强度的提高幅度．热处理引起的应力松弛也有利于材料强度的提高，但氧化过程中产生的表面气孔会引起材料强度的下降．

关键词: 碳化硅晶须, 碳化钛颗粒, 氧化铝, 热处理, 裂纹愈合, 抗弯强度

Abstract: The effects of different-temperature-heat treatment on crack healing and strength of TiC_P/Al₂O₃ and SiC_W-Al₂O₃ composites were studied systematically. The results show that when the
samples are heat-treated at 1000～1400℃, crack healing will happen and the strength will be improved largely. The diffusion and the chemical reactions are the main mechanism. The
microstructure and thermal physical properties of the surface reactional layer determine the range of strength improvement. Stress relaxation is
benificial for strength, but the oxidation-induced bubbles weaken the specimens.

Key words: SiC wisker, TiC particle, alumina, heat-treatment, crack-healing, flexural strength

中图分类号:

TQ174

吕珺,郑治祥,丁厚福,金志浩. 氧化铝基陶瓷复合材料表面裂纹的自愈合[J]. 无机材料学报.

LU Jun,ZHENG Zhi-Xiang,DING Hou-Fu,JIN Zhi-Hao. Surface Crack-Healing of Al₂O₃ Ceramic-Matrix Composites[J]. Journal of Inorganic Materials.

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