氧化钇稳定氧化锆多孔陶瓷的制备与性能

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氧化钇稳定氧化锆多孔陶瓷的制备与性能
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作者:
                        
                        
                    
作者单位:清华大学材料科学与工程系,新型陶瓷及精细工艺国家重点实验室,北京 100084;航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术国防科技重点实验室,北京 100076
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FabricationandPropertiesofPorousYttria-StabilizedZirconiaCeramics

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以叔丁醇为溶剂,采用凝胶注模成型方法,制备出防/隔热的摩尔分数为8%Y2O3 -ZrO2 (8YSZ)多孔陶瓷。在浆料中初始固相含量固定为10%体积分数的基础上,研究了烧结温度对8YSZ陶瓷材料的气孔率、开气孔率、孔径尺寸分布及显微结构的影响,分析了压缩强度、热导率与结构之间的关系。通过改变烧结温度,所制备的8YSZ多孔陶瓷的气孔率为65%~74%,孔隙分布均匀,平均孔径为0.68~1.82μm,压缩强度为7.92~13.15MPa,室温热导率[最低可达0.053W/(m·K)],比相应的致密陶瓷[~2.2W/(m·K)]低一个数量级,且随着气孔率的增加而降低。

Abstract:

Porousyttria-stabilizedzirconia(8mol%Y2O3-ZrO2,8YSZ)ceramicswasfabricatedbytert-butylalcohol (TBA)-basedgel-castingprocess.Atafixedsolidloadingof10vol%oftheinitialslurry,theinfluenceofsinteringtemperatureontheporosity,openporosity,poresizedistributionandmicrostructurewasdiscussed.Therelationshipbetweencompressivestrength,roomtemperaturethermalconductivityandmicrostructurewasalsodiscussed.Porous8YSZceramicswith highporosityrangingfrom65%to74% wasfabricatedbyadjustingsinteringtemperature.Auniformporesizedistribution wasobserved,andthemeanporesizerangedfrom0.68to1.82μm.Thecompressivestrengthsofporous8YSZceramics
werebetween7.92and13.15MPa.Thethermalconductivityofporous8YSZceramicsatroomtemperature(aslowas0.053W/m·K)wasoneorderofmagnitudelowerthanthatofdense8YSZceramics(~2.2W/m·K),anddecreasedwithincreasingsinteringtemperature.

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胡良发汪长安孙陈诚鲁胜胡子君.氧化钇稳定氧化锆多孔陶瓷的制备与性能[J].宇航材料工艺,2010,40(2).

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