期刊信息
  • 主管单位:
  • 上海市科学技术协会
  • 主办单位:
  • 上海有色金属学会
    上海理工大学
  • 名誉主编:
  • 陈兴章
  • 主    编:
  • 刘 平
  • 地    址:
  • 上海市军工路516号
  • 邮政编码:
  • 200093
  • 联系电话:
  • (86)021-55781550
  • 电子邮件:
  • nmme@usst.edu.cn
  • 国际标准刊号:
  • 2096-2983
  • 国内统一刊号:
  • 31-2125/TF
  • 单    价:
  • 8.00
  • 定    价:
  • 60.00
褚献献,李翔,毛小建,章健,王士维.镁硅氧化物助剂对AlON陶瓷光学和力学性能影响[J].有色金属材料与工程,2024,45(3):18-23.
镁硅氧化物助剂对AlON陶瓷光学和力学性能影响
Effects of Mg-Si oxide sintering aids on the optical and mechanical properties of AlON ceramics
  
DOI:10.13258/j.cnki.nmme.20240418001
中文关键词:  MgO-SiO2  AlON陶瓷  透过率  力学性能
英文关键词:MgO-SiO2  AlON ceramics  transmittance  mechanical properties
基金项目:国家自然科学基金资助项目(52072245;52130207;52272076)
作者单位E-mail
褚献献 上海理工大学 材料与化学学院上海 200093
上海硅酸盐研究所 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海 200050 
 
李翔 上海理工大学 材料与化学学院上海 200093 xiangli@usst.edu.cn 
毛小建 上海硅酸盐研究所 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海 200050  
章健 上海硅酸盐研究所 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海 200050  
王士维 上海硅酸盐研究所 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海 200050  
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中文摘要:
      以实验室碳热还原氮化法自制γ-AlON粉为原料,首次以金属氧化物MgO-SiO2为烧结助剂,采用氮气气氛无压预烧结(1 860 °C)结合热等静压(hot isostatic pressing,HIP)技术(1 800 °C),制备了具有优异光学和力学性能的AlON陶瓷。结果表明,MgO掺杂质量分数为0.1%时,随着SiO2掺杂量的增加,AlON陶瓷的透过率有所提升;0.1%MgO+0.5%SiO2共掺杂时制备的AlON陶瓷(5 mm厚)在1 000、2 500 nm波长处的透过率分别达83.6%、85.7%;采用三点弯曲法测得陶瓷的抗弯强度达306.3 MPa。相比传统MgO-Y2O3助剂,MgO-SiO2助剂在保证AlON陶瓷优异光学性能的同时,晶粒尺寸更加细小,力学性能更加优异。
英文摘要:
      In this paper, home-made γ-AlON powder prepared by the carbothermal reduction method was used as the starting material to fabricate AlON transparent ceramics by pressureless sintering in a nitrogen atmosphere (holding at 1 860 °C) combined with hot isostatic pressing (HIP) technology (1 800 °C). For the first time, metal oxide MgO-SiO2 was used as a sintering aid. As a result, AlON ceramics with excellent optical and mechanical properties were successfully prepared. The results showed that when the doping mass fraction of MgO is 0.1%, the transmittance of AlON ceramics increased as the amount of SiO2 doping increased. The transmittance of AlON ceramics (5 mm thick) co-doped with 0.1% MgO+0.5% SiO2 reached 83.6% at 1 000 nm and 85.7% at 2 500 nm. The flexural strength of the AlON ceramic was tested using the three-point bending method, achieving a value of 306.3 MPa. Compared to traditional MgO-Y2O3 additives, MgO-SiO2 additives not only maintain the excellent optical performance of the ceramics but also result in a finer grain structure, thus demonstrating superior mechanical properties.
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