專利名稱：一種獲得氧化鋁基三元熔體生長陶瓷組織形貌的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料加工工程領(lǐng)域，具體是一種獲得氧化鋁基三元熔體生長陶瓷組織形貌的方法。
背景技術(shù)：
Al203/YAGAr025元共晶氧化物熔體生長陶瓷以其卓越的高溫力學性能及抗腐蝕性能，被認為是最有可能取代高溫合金成為下一代高推比發(fā)動機葉片的材料。但距離其應用于工業(yè)仍然需要大量的研究和實踐，其中最重要的一部分就是揭示其凝固組織與凝固條件之間的關(guān)系，為系統(tǒng)設計可靠的、穩(wěn)定的生產(chǎn)工藝流程打下基礎。另外，Al203/YAG/Zr02H 元共晶氧化物熔體生長陶瓷在高溫度梯度及高凝固速率的條件下，其凝固組織與低溫度梯度及低凝固速率條件下相比有著巨大差異，所以探索其在不同凝固條件下的組織形成原因也是當今國內(nèi)外學者關(guān)注的焦點之一。另外固液界面形貌在凝固組織形成研究中有著至關(guān)重要的作用。Bridgman法的優(yōu)點在于能夠制備大尺寸塊狀材料，試樣尺寸的限制因素只有坩堝尺寸，其溫度梯度大約在102K/cm數(shù)量級。氧化物熔體一般放置于高純鉬、鎢和銥的坩堝中， 通過緩慢將坩堝抽出熱區(qū)來實現(xiàn)定向凝固。但每次生產(chǎn)之后都需要更換坩堝，代價極高，不適合做實驗研究用。溫度梯度低，生長速率范圍小，只能獲得低溫度梯度及低凝固速率下定向凝固A1203/YAG/^O2三元共晶氧化物熔體生長陶瓷組織形貌，難以保留固液界面形貌。微拉法適用于制備具有同種性質(zhì)和共晶間距控制在微米范圍內(nèi)的共晶材料，尤其適合用來制備具有直徑在毫米以下的共晶陶瓷纖維。其溫度梯度可以達到103K/cm，生長速率可達1000mm/h，試樣直徑在0. 3 5mm范圍。設備結(jié)構(gòu)復雜，溫度梯度較低，生長速率范圍小，只能獲得低凝固速率下定向凝固A1203/YAG/^O2三元共晶氧化物熔體生長陶瓷組織形貌，難以保留固液界面形貌。外延生長法是利用液體的毛細作用而開發(fā)的一種定向凝固方法。將難熔合金制成的型模部分浸入盛有共晶熔體的坩鍋中，當模殼進入熔體一半左右時，在毛細作用下，熔體沿模殼中的細孔上升至與型模的上表面潤濕，同時將于型模上表面相接觸的籽晶提拉，即可連續(xù)制備熔體生長陶瓷。其溫度梯度可達400 1600K/cm。設備結(jié)構(gòu)復雜，溫度梯度較低，生長速率范圍小，只能獲得低溫度梯度及低凝固速率下定向凝固Al203/YAGAr02三元共晶氧化物熔體生長陶瓷組織形貌，難以保留固液界面形貌。自上世紀七十年代大功率(X)2激光器問世以來，高能激光束作為一種理想、清潔、 可控性強的熱源在材料的切割、焊接以及各種激光強化技術(shù)中發(fā)揮了重要的作用。激光能量高度集中的特征，使它具備了作為定向凝固熱源時可能獲得比現(xiàn)有定向凝固方法高得多的溫度梯度的可能性。NASA的Myir等利用600W的CO2激光器制成了激光懸浮區(qū)熔單晶纖維生長設備，并成功制備了多種氧化物共晶自生復合材料。其溫度梯度可達104K/cm，只能獲得低凝固速率下定向凝固A1203/YAG/^O2三元共晶氧化物熔體生長陶瓷組織形貌，難以保留固液界面形貌。
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對于氧化物熔體生長陶瓷的快速凝固研究方法來說，現(xiàn)在主要的方法是將1克重的氧化物預制體放置在水冷銅坩堝中，將)(e燈光聚焦在預制體表面使其熔化，隨后迅速將光源移走，使氧化物熔體在水冷銅坩堝上得到急速冷卻。此方法缺點是無法控制凝固速率， 獲得的組織形貌難以與凝固參數(shù)相匹配，給實驗分析帶來困難，無法保留固液界面形貌。

發(fā)明內(nèi)容
為了研究氧化物熔體生長陶瓷在更高溫度梯度及更快凝固速率條件下的凝固行為，保留固液界面形貌，本發(fā)明提出了一種獲得氧化鋁基三元熔體生長陶瓷組織形貌的方法。本發(fā)明的具體步驟為第一步，制作預制體；通過混料、研磨、壓制、燒結(jié)和成形，獲得多個預制體；第二步，對多個預制體分別進行定向凝固；對多個預制體分別進行定向凝固的具體過程是，將其中一個預制體裝夾在抽拉系統(tǒng)上，打開激光器，使激光功率以50W/min的速率逐步升高至200 1500W;啟動抽拉機構(gòu)，使預制體按1 10000 μ m/s速率從上至下移動，當熔區(qū)移至預制體頂端時，啟動有氣缸的抽拉系統(tǒng)中的氣缸，使預制體進入液態(tài)鎵銦錫合金中進行冷卻，完成預制體的定向凝固；重復上述過程，逐一對其余各預制體進行定向凝固直至結(jié)束，獲得多個定向凝固后的試樣；第三步，截取定向凝固后的試樣固液界面附近的部分并沿軸線方向切開；對得到的多個試樣的縱截經(jīng)過常規(guī)金相處理后，表面噴金；得到氧化鋁基三元共晶氧化物熔體生長陶瓷在不同生長速率下的組織形貌及固液界面形貌。所述的氧化物三元共晶是由氧化鋁、氧化釔和氧化鋯形成的氧化鋁基三元共晶熔體生長陶瓷，并且氧化鋁氧化釔氧化鋯的摩爾百分比為65. 8 15. 6 12 31. 7。當1 μ m/s彡抽拉速率< 100 μ m/s時，激光功率為200W;當100 μ m/s彡抽拉速率 < 1000 μ m/s時，激光功率為600W ；當1000 μ m/s彡抽拉速率彡5000 μ m/s時，激光功率為 IOOOff ；^ 5000 μ m/s <抽拉速率；^ 10000 μ m/s 時，激光功率為 1500W。本發(fā)明將區(qū)熔和液態(tài)金屬冷卻兩種提高溫度梯度的方法相結(jié)合，在本發(fā)明中將加熱源換成了激光束，縮短了熔區(qū)長度，提高了熔區(qū)過熱度；另外相比于傳統(tǒng)激光懸浮區(qū)熔定向凝固法，本發(fā)明利用液態(tài)鎵銦錫合金做冷卻介質(zhì)，提高了材料固相溫度梯度，從而獲得了更高的固液界面前沿溫度梯度，可達lOX/cm。本發(fā)明通過液態(tài)鎵銦錫合金急冷很好的解決了保留固液界面形貌問題，當熔區(qū)移至預制體頂端時，啟動有氣缸的抽拉系統(tǒng)中的氣缸，使預制體以氣缸的設計速度向下迅速進入液態(tài)鎵銦錫合金中進行冷卻，完成預制體的定向凝固，保留固液界面形貌。另外，由氧化物導熱能力差，在定向凝固過程中其凝固速率極限比金屬差很多。但通過液態(tài)金屬急冷，可彌補導熱能力不足的問題，從而實現(xiàn)凝固速率可控的快速凝固。本發(fā)明可使氧化物的凝固速率達到lOmm/s。圖2所示為本發(fā)明獲得的凝固速率為100 μ m/s下Α1203/Υ203/^ 2摩爾百分比為 64.6 15.3 20. 1三元過共晶固液界面組織圖片，相比于圖3所示的激光水平區(qū)熔獲得的ΙΟμπι/s下相同成分三元過共晶固液界面組織圖片，可以看出本發(fā)明獲得的定向凝固組織與熔區(qū)內(nèi)組織差別巨大，無明顯組織過渡區(qū)，界面形貌保存完好。


附圖1是獲得氧化鋁基三元熔體生長陶瓷組織形貌方法的流程圖。附圖2為本發(fā)明獲得的凝固速率為100 μ m/s時Α1203Λ203/Ζι 2摩爾百分比為 65. 8/15. 6/31. 7三元過共晶固液界面組織圖片； 附圖3為激光水平區(qū)熔獲得的10 μ m/s時Α1203Λ203/Ζι 2摩爾百分比為 65. 8/15. 6/31. 7三元過共晶固液界面組織圖片。附圖4為本發(fā)明獲得的凝固速率為100 μ m/s時Α1203Λ203/Ζι 2摩爾百分比為 65. 8/15. 6/31.7三元過共晶組織圖片。附圖5本發(fā)明獲得的凝固速率為200 μ m/s時Α1203Λ203/Ζι 2摩爾百分比為 65. 8/15. 6/31.7三元過共晶組織圖片。附圖6本發(fā)明獲得的凝固速率為16 μ m/s時Α1203/Υ203/^ 2摩爾百分比為 65. 8/15. 6/18. 6三元共晶組織圖片。附圖7本發(fā)明獲得的凝固速率為40 μ m/s時Α1203/Υ203/^ 2摩爾百分比為 65. 8/15. 6/12三元亞共晶組織圖片。附圖8是105K/cm溫度梯度定向凝固裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1.激光發(fā)生器2.真空室3.平透鏡4.冷卻水筒5.抽拉系統(tǒng)6.定位螺栓7.底板8.密封圈9.液態(tài)金屬10.冷卻水 11.試樣 12.熔區(qū)
具體實施例方式實施例一本實施例是一種用于Al203/YAG/Zr0 2三元共晶熔體生長陶瓷的激光懸浮區(qū)熔定向凝固的方法，所進行定向凝固的預制體的數(shù)量為13個，其具體過程包括以下步驟第一步，制作預制體；將A1203、Y2O3及^O2三種高純GN)粉體按照摩爾百分比 65. 8/15. 6/18. 6混合并放入研缽中，加10 %的PVA粘結(jié)劑，通過常規(guī)方法將粉體混合并研磨至無團聚硬塊；將10克混好的粉體放入內(nèi)腔尺寸為68X IOmm的模具中，合模加壓 25MPa,保壓5分鐘，將粉體壓制成約68 X 10 X 5mm的板塊，形成預制體的坯料；在大氣下對壓好的預制體的坯料進行燒結(jié)，以增加預制體的強度，燒結(jié)溫度為1400°C，保溫燒結(jié)兩小時；隨爐冷卻。用金剛石切割片將燒結(jié)好的預制體坯料切成兩個68mmX4mmX4mm的條狀。 用砂紙將其棱角磨掉，形成近圓形棒，得到兩個預制體。重復上述過程，制作13個預制體。第二步，對13個預制體分別進行定向凝固；將其中一個預制體的兩端分別裝夾在抽拉系統(tǒng)的上夾頭和下夾頭上；打開激光器并移動同步夾頭，使激光器產(chǎn)生的波長為 630nm的紅色激光束交點落在預制體底部，繼而開啟10. 6 μ m波長的激光束，使激光束交點落在預制體底部；為防止預制體驟熱炸裂，使激光功率以50W/min的速率逐步升高至200W， 此時預制體被激光區(qū)熔；啟動抽拉機構(gòu)，使預制體按1 μ m/s速率從上至下移動，當熔區(qū)移至預制體頂端時，啟動有氣缸的抽拉系統(tǒng)中的氣缸，使預制體以氣缸的設計速度向下迅速進入液態(tài)鎵銦錫合金中進行冷卻，完成預制體的定向凝固，保留固液界面形貌。將其中第二個預制體的兩端分別裝夾在抽拉系統(tǒng)的上夾頭和下夾頭上；打開激光器，打開激光器并移動同步夾頭，使激光器產(chǎn)生的波長為630nm的紅色激光束交點落在預制體底部，繼而開啟10. 6μπι波長的激光束，使激光束交點落在預制體底部；使激光功率以50W/min的速率逐步升高至200W將預制體區(qū)熔；啟動抽拉機構(gòu)，使預制體按5 μ m/s速率從上至下移動，當熔區(qū)移至預制體頂端時，啟動有氣缸的抽拉系統(tǒng)中的氣缸，使預制體以氣缸的設計速度向下迅速進入液態(tài)鎵銦錫合金中進行冷卻，完成預制體的定向凝固，保留固液界面形貌。重復上述過程，逐一對其余各預制體進行定向凝固，在實驗的最后階段將試樣迅速拉進液態(tài)鎵銦錫合金中冷卻；其余各預制體的抽拉速率分別為10、16、50、100、200、500、1000、2000、 5000,8000,10000 μ m/s ；當抽拉速率為10、16、50ym/s時激光功率均以50W/min的速率逐步升高至200W，當抽拉速率為100、200、500 μ m/s時激光功率均以50W/min的速率逐步升高至600W，當抽拉速率為1000、2000、5000 μ m/s時激光功率均以50W/min的速率逐步升高至 1000W,當抽拉速率為8000、10000 μ m/s時激光功率均以50W/min的速率逐步升高至1500W。 完成對13個預制體的定向凝固。第三步，截取定向凝固后的試樣固液界面附近的部分并沿軸線方向切開；對得到的多個試樣的縱截經(jīng)過常規(guī)金相處理后，表面噴金；從而得到A1203/YAG/^O2三元共晶熔體生長陶瓷在不同生長速率下的組織形貌及界面形貌。實施例二本實施例是一種用于Al203/YAGAr025元亞共晶熔體生長陶瓷的激光懸浮區(qū)熔定向凝固的方法，所進行定向凝固的預制體的數(shù)量為14個，其具體過程包括以下步驟第一步，制作預制體；將A1203、Y2O3及^O2三種高純GN)粉體按照摩爾百分比 65. 8/15. 6/12混合并放入研缽中，加入10 %的PVA粘結(jié)劑，通過常規(guī)方法將粉體混合并研磨至無團聚硬塊；將10克混好的粉體放入內(nèi)腔尺寸為68X IOmm的模具中，合模加壓 25MPa,保壓5分鐘，將粉體壓制成約68 X 10 X 5mm的板塊，形成預制體的坯料；在大氣下對壓好的預制體的坯料進行燒結(jié)，以增加預制體的強度，燒結(jié)溫度為1400°C，保溫燒結(jié)兩小時；隨爐冷卻。用金剛石切割片將燒結(jié)好的預制體坯料切成兩個68mmX4mmX4mm的條狀。 用砂紙將其棱角磨掉，形成近圓形棒，得到兩個預制體。重復上述過程，制作14個預制體。第二步，對14個預制體分別進行定向凝固；將其中一個預制體的兩端分別裝夾在抽拉系統(tǒng)的上夾頭和下夾頭上；打開激光器并移動同步夾頭，使激光器產(chǎn)生的波長為 630nm的紅色激光束交點落在預制體底部，繼而開啟10. 6 μ m波長的激光束，使激光束交點落在預制體底部；為防止預制體驟熱炸裂，使激光功率以50W/min的速率逐步升高至200W， 此時預制體被激光區(qū)熔；啟動抽拉機構(gòu)，使預制體按2 μ m/s速率從上至下移動，當熔區(qū)移至預制體頂端時，啟動有氣缸的抽拉系統(tǒng)中的氣缸，使預制體以氣缸的設計速度向下迅速進入液態(tài)鎵銦錫合金中進行冷卻，完成預制體的定向凝固，保留固液界面形貌。將其中第二個預制體的兩端分別裝夾在抽拉系統(tǒng)的上夾頭和下夾頭上；打開激光器，打開激光器并移動同步夾頭，使激光器產(chǎn)生的波長為630nm的紅色激光束交點落在預制體底部，繼而開啟 10. 6 μ m波長的激光束，使激光束交點落在預制體底部；使激光功率以50W/min的速率逐步升高至200W將預制體區(qū)熔；啟動抽拉機構(gòu)，使預制體按6 μ m/s速率從上至下移動，當熔區(qū)移至預制體頂端時，啟動有氣缸的抽拉系統(tǒng)中的氣缸，使預制體以氣缸的設計速度向下迅速進入液態(tài)鎵銦錫合金中進行冷卻，完成預制體的定向凝固，保留固液界面形貌。重復上述過程，逐一對其余各預制體進行定向凝固，在實驗的最后階段將試樣迅速拉進液態(tài)鎵銦錫合金中冷卻；其余各預制體的抽拉速率分別為12、對、40、100、300、600、900、1200、1500、 1800,2100,2400 μ m/s ；當抽拉速率為12、24、40 μ m/s時激光功率均以50W/min的速率逐步升高至200W，當抽拉速率為100、300、600、900 μ m/s時激光功率均以50W/min的速率逐步升高至600W，當抽拉速率為1200、1500、1800、2100、M00ym/s時激光功率均以50W/min的速率逐步升高至1000W。完成對14個預制體的定向凝固。第三步，取定向凝固后各個試樣的縱截面及橫截面；各個試樣的縱截面過試樣的中心軸線；試樣的橫截面垂直于試樣的中心軸線；對得到的14個試樣縱截面經(jīng)過常規(guī)金相處理后，表面噴金；從而得到A1203/YAG/^O2三元亞共晶熔體生長陶瓷在不同生長速率下的組織形貌及界面形貌。實施例三本實施例是一種用于Al203/YAGAr02H元過共晶熔體生長陶瓷的激光懸浮區(qū)熔定向凝固的方法熔體生長陶瓷的激光懸浮區(qū)熔定向凝固的方法，所進行定向凝固的預制體的數(shù)量為15個，其具體過程包括以下步驟第一步，制作預制體；將A1203、Y2O3及^O2三種高純GN)粉體按照摩爾百分比 65. 8/15. 6/31. 7混合并放入研缽中，加入10 %的PVA粘結(jié)劑，通過常規(guī)方法將粉體混合并研磨至無團聚硬塊；將10克混好的粉體放入內(nèi)腔尺寸為68X10mm的模具中，合模加壓 25MPa,保壓5分鐘，將粉體壓制成約68 X 10 X 5mm的板塊，形成預制體的坯料；在大氣下對壓好的預制體的坯料進行燒結(jié)，以增加預制體的強度，燒結(jié)溫度為1400°C，保溫燒結(jié)兩小時；隨爐冷卻。用金剛石切割片將燒結(jié)好的預制體坯料切成兩個68mmX4mmX4mm的條狀。 用砂紙將其棱角磨掉，形成近圓形棒，得到兩個預制體。重復上述過程，制作15個預制體。第二步，對15個預制體分別進行定向凝固；將其中一個預制體的兩端分別裝夾在抽拉系統(tǒng)的上夾頭和下夾頭上；打開激光器并移動同步夾頭，使激光器產(chǎn)生的波長為 630nm的紅色激光束交點落在預制體底部，繼而開啟10. 6 μ m波長的激光束，使激光束交點落在預制體底部；為防止預制體驟熱炸裂，使激光功率以50W/min的速率逐步升高至200W， 此時預制體被激光區(qū)熔；啟動抽拉機構(gòu)，使預制體按10 μ m/s速率從上至下移動，當熔區(qū)移至預制體頂端時，啟動有氣缸的抽拉系統(tǒng)中的氣缸，使預制體以氣缸的設計速度向下迅速進入液態(tài)鎵銦錫合金中進行冷卻，完成預制體的定向凝固，保留固液界面形貌。將其中第二個預制體的兩端分別裝夾在抽拉系統(tǒng)的上夾頭和下夾頭上；打開激光器，打開激光器并移動同步夾頭，使激光器產(chǎn)生的波長為630nm的紅色激光束交點落在預制體底部，繼而開啟 10. 6 μ m波長的激光束，使激光束交點落在預制體底部；使激光功率以50W/min的速率逐步升高至200W將預制體區(qū)熔；啟動抽拉機構(gòu)，使預制體按50 μ m/s速率從上至下移動，當熔區(qū)移至預制體頂端時，啟動有氣缸的抽拉系統(tǒng)中的氣缸，使預制體以氣缸的設計速度向下迅速進入液態(tài)鎵銦錫合金中進行冷卻，完成預制體的定向凝固，保留固液界面形貌。重復上述過程，逐一對其余各預制體進行定向凝固，在實驗的最后階段將試樣迅速拉進液態(tài)鎵銦錫合金中冷卻；其余各預制體的抽拉速率分別為100、300、500、800、1000、2000、3000、4000、 5000,6000,7000,8000,9000 μ m/s ；當抽拉速率為 10,50 μ m/s 時激光功率均以 50ff/min 的速率逐步升高至200W，當抽拉速率為100、300、500、800 μ m/s時激光功率均以50W/min的速率逐步升高至600W，當抽拉速率為1000、2000、3000、4000、5000 μ m/s時激光功率均以50W/ min的速率逐步升高至1000W，當抽拉速率為6000、7000、8000、9000 μ m/s時激光功率均以50ff/min的速率逐步升高至1500W。完成對15個預制體的定向凝固。第三步，取定向凝固后各個試樣的縱截面及橫截面；各個試樣的縱截面過試樣的中心軸線；試樣的橫截面垂直于試樣的中心軸線；對得到的15個試樣縱截面經(jīng)過常規(guī)金相處理后，表面噴金；從而得到A1203/YAG/^O2三元過共晶熔體生長陶瓷在不同生長速率下的組織形貌及界面形貌。實施例四本實施例是為實施上述實施例提出的獲得氧化鋁基三元共晶熔體生長陶瓷組織形貌的方法使用的一種l(^K/cm溫度梯度定向凝固裝置，包括激光發(fā)生器1、真空室2、平透鏡3、冷卻水筒4、抽拉系統(tǒng)5、定位螺栓6、底板7、密封圈8、液態(tài)金屬9，在真空室2的側(cè)壁上安裝有平透鏡3 ；作為冷卻介質(zhì)的液態(tài)鎵銦錫合金9位于冷卻水筒4內(nèi)腔；熔區(qū)12的下表面與液態(tài)鎵銦錫合金9液面之間的距離為5mm。本實施例的激光器1所產(chǎn)生的激光水平穿過平透鏡3的軸線進入真空室2，并垂直且相交于真空室2的軸線，平透鏡3安裝在真空室側(cè)壁，底板7固定在冷卻水筒4的下端， 由冷卻水筒4的內(nèi)孔與底板7形成了承裝液態(tài)金屬9的容器。試樣11的兩端分別裝入位于抽拉系統(tǒng)5上夾頭和下夾頭一端端面中心的盲孔內(nèi)，并旋緊定位螺栓6將試樣緊固定位。 試樣11與抽拉系統(tǒng)5下夾頭配合一端位于冷卻水筒4內(nèi)，液態(tài)金屬9的液面下；試樣與抽拉系統(tǒng)5上夾頭配合一端位于冷卻水筒4上方。抽拉系統(tǒng)5下夾頭的桿穿過真空室2和底板8中心的圓孔，并通過密封圈8密封。抽拉系統(tǒng)5包括上夾頭和下夾頭；在上夾頭和下夾頭一端的端面中心均有盲孔， 該盲孔的內(nèi)徑略大于試樣11的外徑。冷卻水筒4為中空雙層筒壁的圓筒，冷卻水筒4的兩層筒壁內(nèi)形成了冷卻水10的循環(huán)通路。在底板7的中心有圓孔，并且孔的內(nèi)徑大于抽拉系統(tǒng)5下夾頭的外徑。冷卻水筒4和底板7的外徑相同。平透鏡3位于冷卻水筒4的容器上方，并且平透鏡3的軸線垂直于位于兩個夾頭之間的試樣11的軸線。熔區(qū)12下面距離液態(tài)金屬9的液面為l_5mm。本實施例的真空室2和抽拉系統(tǒng)5和底板7中心孔，以及冷卻水筒4的中心同軸。
權(quán)利要求
1.一種獲得氧化鋁基三元熔體生長陶瓷組織形貌的方法，其特征在于，所述的獲得氧化鋁基三元共晶熔體生長陶瓷組織形貌的方法的具體步驟為第一步，制作預制體；通過混料、研磨、壓制、燒結(jié)和成形，獲得多個預制體；第二步，對多個預制體分別進行定向凝固；對多個預制體分別進行定向凝固的具體過程是，將其中一個預制體裝夾在抽拉系統(tǒng)上，打開激光器，使激光功率以50W/min的速率逐步升高至200 1500W ；啟動抽拉機構(gòu)，使預制體按1 10000 μ m/s速率從上至下移動，當熔區(qū)移至預制體頂端時，啟動有氣缸的抽拉系統(tǒng)中的氣缸，使預制體進入液態(tài)鎵銦錫合金中進行冷卻，完成預制體的定向凝固；重復上述過程，逐一對其余各預制體進行定向凝固直至結(jié)束，獲得多個定向凝固后的試樣；第三步，取定向凝固后各個試樣的縱截面及橫截面；各個試樣的縱截面過試樣的中心軸線；各個試樣的橫截面垂直于試樣的中心軸線；對得到的多個試樣的縱截面及橫截面經(jīng)過常規(guī)金相處理后，表面噴金；得到氧化鋁基二元共晶氧化物熔體生長陶瓷在不同生長速率下的組織形貌及界面形貌。
2.如權(quán)利要求1所述一種獲得氧化鋁基三元熔體生長陶瓷組織形貌的方法，其特征在于，所述的氧化物三元共晶是由氧化鋁、氧化釔和氧化鋯形成的氧化鋁基三元共晶熔體生長陶瓷，并且氧化鋁氧化釔氧化鋯為65. 8 15.6 12 31. 7。
3.如權(quán)利要求1所述一種獲得氧化鋁基三元熔體生長陶瓷組織形貌的方法，其特征在于，當Ιμπι/s彡抽拉速率< 100 μ m/s時，激光功率為200W ；當100 μ m/s彡抽拉速率 < 1000 μ m/s時，激光功率為600W ；當1000 μ m/s彡抽拉速率彡5000 μ m/s時，激光功率為 IOOOff ；當5000 μ m/s <抽拉速率；^ 10000 μ m/s時，激光功率為1500W。
全文摘要
一種獲得氧化鋁基三元熔體生長陶瓷組織形貌的方法，將區(qū)熔和液態(tài)金屬冷卻相結(jié)合，對由氧化鋁、氧化釔和氧化鋯形成的多個預制體分別進行定向凝固。取定向凝固后各個預制體的縱截面及橫截面并常規(guī)金相處理后，表面噴金，得到氧化鋁基三元共晶氧化物熔體生長陶瓷在不同生長速率下的組織形貌及界面形貌。在定向凝固中，抽拉速率為1μm/s～10000μm/s，激光功率為200W～1500W。本發(fā)明獲得的定向凝固組織與熔區(qū)內(nèi)組織差別巨大，無明顯組織過渡區(qū)，界面形貌保存完好。
文檔編號C04B35/622GK102153334SQ201010535508
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者傅恒志, 劉林, 宋衎, 張軍, 蘇海軍 申請人:西北工業(yè)大學