吴东江
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张垚磊
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牛方勇
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马广义
,
孙贝
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康仁科
稀有金属材料与工程
采用激光近净成形系统成形了Al2O3-ZrO2(Y2O3)共晶陶瓷,研究了激光功率对成形形貌以及陶瓷内部裂纹、气孔的影响规律,利用X射线衍射仪和扫描电镜对样件进行相成分分析和微观组织观察.研究表明,相对较高的激光功率可以得到裂纹以及气孔较少的陶瓷样件;陶瓷样件具有紧凑排列的胞状共晶组织,亚微米级t-ZrO2(Y2O3)纤维均匀分布在胞状共晶组织内部.由于激光近净成形加工具有层层堆积的特点,微观组织呈现出垂直于沉积方向的周期性带状组织.
关键词:
激光近净成形
,
Al2O3-ZrO2(Y2O3)共晶陶瓷
,
激光功率
,
微观组织
牛方勇
,
吴东江
,
石龙飞
,
马广义
,
张垚磊
人工晶体学报
利用激光近净成形技术及未添加任何粘结剂的纯陶瓷粉末直接制备了Al2O3/ZrO2共晶陶瓷薄壁结构,对成形工艺进行了研究,获得了优化的工艺参数范围,并利用XRD、SEM及显微硬度测量等手段对成形样件的化学成分、微观组织、硬度及断裂韧性等进行了分析.结果表明,随激光功率的增加,成形件的裂纹呈先减少后增多的规律,裂纹数量在激光功率为454 W时开始明显减少,而当超过582 W时则又开始逐渐增多.成形样件的微观组织为共晶间距约100 nm的致密共品组织,主要由稳定的α-Al2O3与t-ZrO2构成,微观硬度最高可达17.5 GPa,断裂韧性为4.8 ±0.3 MPa·m1/2,达到了传统方法的制备水平.该研究表明激光近净成形技术基于陶瓷材料的熔化-凝固成形,为直接快速制备高性能陶瓷结构提供了一种全新的选择.
关键词:
激光
,
近净成形
,
陶瓷
,
Al2O3
,
ZrO2
