纤维/晶须分级结构增强堇青石基轻质材料及其隔热性能研究

来源 :第十一届无机材料结构、性能及测试表征技术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanghai19881016
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  本文以蓝晶石、粘土、氧化镁粉为原料,以淀粉为造孔剂和固化剂,引入适量的硅酸铝陶瓷纤维或多晶莫来石纤维以及适量AlF3,通过莫来石晶须在陶瓷纤维表面的原位形成,制备了具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的堇青石-莫来石轻质材料,研究了引入的陶瓷纤维在AlF3的作用下对材料显微结构、常温和高温力学性能以及导热系数的影响,并探究了其隔热性能.研究表明:在AlF3的作用下,莫来石晶须在硅酸铝纤维表面垂直生长,部分穿插在发育良好的堇青石晶粒中;这种具有陶瓷纤维/莫来石晶须互锁结构的陶瓷材料,其力学性能得以提高并降低了材料的导热系数(<0.30W·m-1· K-1),其隔热性能较优.
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预制长度可控的裂纹以及裂纹扩展的原位观察是制约陶瓷基板抗断裂行为领域的两大难点。本研究提出应变诱导法,通过将基板与黄铜梁粘结形成复合体,在工具显微镜下对复合体进行四点弯曲测试,实现样品裂纹扩展的原位观察。同时,通过调节黄铜梁宽度,控制初始裂纹长度。在初始裂纹萌发后继续加载,使得裂纹达到符合断裂韧性测试要求。通过与块体材料断裂韧性标准测试对比实验表明,采用该方法预制裂纹后断裂韧性测试结果的可靠性。应
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