非晶晶化法制备 Si-Al-Zr-O系超微细晶复相陶瓷

摘要： 在1650～1700℃下制备了Si-Al-Zr-O(SAZ)溶胶, 经快速冷却获得均匀致密的SAZ系非晶体, 经梯度热处理得到SAZ系超微细晶复相陶瓷. 结合示差扫描量热分析(DSC)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等技术以及Vicker压痕法, 研究了相关超微细晶复相陶瓷结构和性能随热处理温度的变化. 结果表明, SAZ系非晶体在950℃时开始析出四方氧化锆, 1100℃时晶化基本完成, 主晶相为莫来石和四方氧化锆, 晶粒尺寸为10～40nm; 温度升高至1200℃, 晶粒迅速长大至0.5μm左右, 部分四方氧化锆向单斜氧化锆的转变. 样品的显微硬度和断裂韧性经1150℃热处理后均达到最大, 分别为12.6GPa和4.32MPa·m1/2