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耐高温透红外AlON陶瓷的制备及性能研究
 
     论文目录
 
【摘要】:耐高温透红外AlON陶瓷具有良好的力学、光学和物理化学性能,是一类很有发展前景的高温透红外材料,作为红外制导导弹的关键光学器件因而也是很重要国防军事材料。因此,本文针对高性能耐高温透红外AlON陶瓷的制备,开展了高温固相法合成高纯超细AlON粉末的制备和性能研究,并以制备出的AlON粉末为原料通过热压烧结法制备AlON陶瓷。首先,研究了以γ-Al2O3和A1N为原料高温固相法合成AlON的反应温度、保温时间和原料配比等对生成AlON粉末的影响。结果表明:当原料混合粉末中AlN含量为30mo1%时,在1800℃温度下保温3h后得到纯相的AlON粉末,粉末平均粒径约5μm。并且,通过对晶格常数的计算,从晶格常数与AlON晶体的对应组成的关系中,得到所合成的尖晶石型AlON的化学式为Al17O21N3。其次,在上述实验的基础上,探索了以Al2O3气凝胶和A1N为原料高温固相法合成AlON粉体。结果表明:通过对A1203气凝胶的分析,理论上证实了采用A1203气凝胶和A1N为原料高温固相法对于合成高纯、超细、高活性AlON粉体具有很大潜力,并A1N含量为30mo1%的混合原料,在1800℃温度下保温4h合成了纯相的AlON粉末。最后,将γ-Al2O3和A1N为原料高温固相法合成AlON的纯相的AlON粉体,通过空气气氛中650℃保温1h的除碳处理和球磨工艺后作为原料粉体,研究了AlON粉体热压烧结法制备耐高温透红外AlON中不同的烧结温度、压力、保温时间、烧结助剂等因素对AlON陶瓷的致密度、力学和光学等性能的影响。结果表明:当添加Y203烧结助剂量为0.5wt%在30MPa压力在1800℃条件下保温3h后可得到的AlON陶瓷,致密度为99.76%,弯曲强度为231.53MPa,弹性模量为146.89GPa。在1900℃烧结温度下,并在30MPa压力保温1h后,添加0.5wt%Y2O3烧结助剂制备出的AlON陶瓷,其红外透过率仅为30%左右,而未添加烧结助剂的AlON粉末在同样条件下,制备出的AlON陶瓷红外透过率可达50%左右。
【关键词】:氮氧化铝(AlON) 透红外 烧结助剂 晶格常数 固相反应 热压烧结
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TQ174.1
 
论文编号BS2246534,这篇论文共30
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