一种含双层界面的复相陶瓷基复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种含双层界面的复相陶瓷基复合材料及其制备方法和应用，涉及陶瓷基复合材料技术领域。该方法包括在Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;晶须表面依次包覆LaPO<subgt;4</subgt;和Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;的界面层，获得Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3W</subgt;预制体；将Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3W</subgt;预制体包埋于Al‑Y合金粉中，经熔渗后，在空气气氛中进行氧化处理，得到含双层界面的复相陶瓷基复合材料。本发明专利技术提供的工艺周期短、稳定性和可靠性高，具备良好的工程化价值，利于拓宽YAG类复合材料的应用领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷基复合材料，具体涉及一种含双层界面的复相陶瓷基复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、在航空航天领域，发动机尾喷管等一些热端结构件的工作环境较为恶劣，工作温度高，环境腐蚀严重，还须承受一定工作应力，因此，对兼具优异耐高温、抗水氧腐蚀和力学性能的材料提出迫切需求。针对这一需求，研究人员发展了氧化铝纤维增强氧化物陶瓷基复合材料。在该复合材料中，增强体为连续氧化铝纤维，其微观上呈现多晶结构特点，多晶材料的晶界在高温下易发生滑移，导致复合材料发生蠕变，高温力学性能下降。另一种氧化物复合材料增强体是氧化铝晶须，与氧化铝纤维微结构不同，氧化铝晶须为单晶结构，具有更高的热稳定性。氧化铝晶须增强氧化物陶瓷基复合材料有望成为发动机热端结构件的新型候选材料。

2、目前，氧化铝晶须增强氧化物陶瓷基复合材料的制备技术研究主要围绕烧结工艺展开，但是氧化铝材料在烧结时，存在不可避免的烧结收缩问题。本领域技术人员对氧化铝陶瓷的烧结收缩进行了研究，结果表明：氧化铝陶瓷的烧结温度在1200℃左右，当到达此温度时，氧化铝的结合活性变强，会出现氧化铝基体和增强本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含双层界面的复相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的含双层界面的复相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，在Al2O3晶须表面依次包覆LaPO4界面层的厚度为10～200nm，包覆Y2O3的界面层的厚度为20～250nm。

3.根据权利要求1所述的含双层界面的复相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述熔渗的过程，包括：在真空环境下熔渗，熔渗升温速率为10～15℃/min，熔渗温度为1450～1520℃，熔渗时间为2～3h。

4.根据权利要求1所述的含双层界面的复相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种含双层界面的复相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的含双层界面的复相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，在al2o3晶须表面依次包覆lapo4界面层的厚度为10～200nm，包覆y2o3的界面层的厚度为20～250nm。

3.根据权利要求1所述的含双层界面的复相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述熔渗的过程，包括：在真空环境下熔渗，熔渗升温速率为10～15℃/min，熔渗温度为1450～1520℃，熔渗时间为2～3h。

4.根据权利要求1所述的含双层界面的复相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述在空气气氛中进行氧化处理，包括：将经熔渗后的产物，在空气气氛中，以5～10℃/min的升温速率升至900～950℃，保温2～3h，随后，以5～8℃/min的升温速率升至1400～1450℃，保温3～4h。

5.根据权利要求1所述的含双层界面的复相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：成来飞，叶昉，陶俊俣，冯昊，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：