Y3Al5O12-Al4SiC4复合耐火材料的设计与制备

摘要：

以Al4SiC4为原料、Y2O3为添加剂,采用无压烧结制备Y3Al5O12-Al4SiC4复合耐火材料,研究Y2O3添加量[0～5%(质量分数)]对复合材料物相组成、微观形貌与力学性能的影响,并通过DFT模拟计算Y3+对Al4SiC4不同晶面表面能的影响.结果表明:高温下Y2O3与Al4SiC4表面固有氧化层形成共晶液相,在复合材料晶界处生成Y3Al5O12和少量Y2SiO5.Y2O3的添加促使Al4SiC4 晶粒沿二维平面生长,由不规则状向六方片状转变,这是由于添加剂中Y3+降低了晶面的表面能.复合材料的抗折强度随Y2O3添加量增加呈现先增大后降低趋势,当Y2O3添加量为3%时,尺寸均一的六方片状Al4SiC4晶粒交错生长构筑成骨架结构,Y3Al5O12弥散分布于Al4SiC4晶界处,Y3Al5O12-Al4SiC4复合材料力学性能得到提升,复合材料体积密度、显气孔率和抗折强度分别为2.44 g·cm-3、20.15%和52.7 MPa.

关键词：碳硅化铝、钇铝石榴石、复合材料、耐火材料、力学性能

所属期刊栏目：51

分类号：TQ175.7

资助基金：国家自然科学基金;湖北省重点研发计划项目

在线出版日期：2023-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1555-1564