SiC晶須增韌Al2O3基復(fù)合陶瓷的制備及其抗輻照性能研究SiC晶須增韌Al2O3基復(fù)合陶瓷的制備及其抗輻照性能研究

摘要：隨著核工業(yè)的快速發(fā)展，對材料的輻照性能要求越來越高。本文研究了SiC晶須增韌Al2O3基復(fù)合陶瓷的制備方法及其抗輻照性能。通過改變晶須添加量和燒結(jié)工藝等因素，制備出具有較好性能的復(fù)合材料。使用掃描電鏡觀察了復(fù)合材料微觀形貌，發(fā)現(xiàn)晶須的加入能有效改善材料的致密性和晶界結(jié)構(gòu)。輻照實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SiC晶須增韌Al2O3基復(fù)合陶瓷對輻照具有很好的抗性能，輻照后的材料表現(xiàn)出較低的裂紋密度和較小的晶粒尺寸。

關(guān)鍵詞：SiC晶須；Al2O3基復(fù)合陶瓷；輻照性能；制備方法

1.引言

核工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的重要組成部分，輻照在核反應(yīng)過程中不可避免。輻照會(huì)導(dǎo)致材料微觀結(jié)構(gòu)的改變，進(jìn)而影響材料的力學(xué)性能和耐久性能。因此，研究新型材料的抗輻照性能具有重要意義。

2.實(shí)驗(yàn)材料與方法

2.1實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)采用的SiC晶須為工業(yè)級SiC晶須，顆粒尺寸約為10-20μm。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

首先，按照一定比例將SiC晶須與Al2O3粉末混合，反復(fù)攪拌均勻。然后，將混合料放入高溫爐中，在氧化鋁坩堝中進(jìn)行等離子燒結(jié)。調(diào)整燒結(jié)過程中的溫度和時(shí)間，得到不同條件下制備的復(fù)合材料。最后，使用掃描電鏡觀察復(fù)合材料的微觀形貌。

3.結(jié)果與討論

3.1復(fù)合材料的微觀形貌

通過掃描電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)當(dāng)SiC晶須添加量適中時(shí)，復(fù)合材料的致密性較好，晶界結(jié)構(gòu)也較為規(guī)整。這表明SiC晶須的加入能提高復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐久性。

3.2復(fù)合材料的抗輻照性能

通過輻照實(shí)驗(yàn)，觀察到輻照后的復(fù)合材料表現(xiàn)出較低的裂紋密度和較小的晶粒尺寸。這表明SiC晶須增韌Al2O3基復(fù)合陶瓷具有較好的抗輻照性能。

4.結(jié)論

本研究成功制備了SiC晶須增韌Al2O3基復(fù)合陶瓷，并研究了其抗輻照性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，適量添加SiC晶須可以有效改善復(fù)合材料的致密性和晶界結(jié)構(gòu)，使其具備較好的抗輻照性能。

5.展望

在未來的研究中，可以進(jìn)一步優(yōu)化SiC晶須的添加量和燒結(jié)工藝，以進(jìn)一步改善復(fù)合材料的性能。此外，研究輻照對復(fù)合材料力學(xué)性能和耐久性能的影響機(jī)理，有助于更好地理解這類材料的輻照行為。

綜上所述，本研究成功制備了SiC晶須增韌Al2O3基復(fù)合陶瓷，并研究了其抗輻照性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，適量添加SiC晶須可以有效改善復(fù)合材料的致密性和晶界結(jié)構(gòu)，并且提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐久性。輻照實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，SiC晶須增韌Al2O3基復(fù)合陶瓷具有較好的抗輻照性能，表現(xiàn)出較低的裂紋密度和較小的晶粒尺寸。展望未來的研究，可以進(jìn)一步優(yōu)化SiC晶須的添加量和燒結(jié)