基于高温熔凝法Al 2 O 3 /ZrO 2 /YAG共晶陶瓷显微组织演变规律

作为超高温结构材料，共晶氧化物陶瓷的力学性能和显微组织密切相关。采用高温熔凝法制备Al 2 O 3 /ZrO 2 /YAG共晶陶瓷体，研究熔体温度和结晶种子对凝固组织影响规律，运用经典形核机制和Jackson-Hunt共晶生长模型探讨了凝固组织的演变机理。研究表明，随着熔体温度升高（1750~2000℃），凝固体物相组成从α-Al 2 O 3 ，c-ZrO 2 和YAG转变为α-Al 2 O 3 ，c-ZrO 2 和亚稳相YAP。凝固组织依次经历：非共晶Al 2 O 3 /ZrO 2 /YAG、不规则共晶Al 2 O 3 /ZrO 2 /YAG、纳米纤维状共晶Al 2 O 3 /ZrO 2 /YAG和复杂粗大的亚稳复合陶瓷Al 2 O 3 /ZrO 2 /YAP。分析表明，凝固组织的演变源于异质晶核点不断钝化导致形核过冷度和凝固路径改变，所以合理选择熔体温度和结晶种子是共晶组织调控的关键。