SiC晶须-ZrO_(2)相变协同强韧化碳化硅陶瓷

以Al_(2)O_(3)和ZrO_(2)作为复合烧结助剂,在1800℃、30 MPa的条件下,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备高致密的SiC陶瓷。研究碳化硅晶须(SiC_(w))的不同添加量对SiC陶瓷微观结构、相组成和力学性能的影响。研究结果表明,样品主要包含β-SiC、t-ZrO_(2)、m-ZrO_(2)三种晶相。SiC_(w)的添加会阻碍SiC晶粒的生长,适量的SiC_(w)的添加,可显著提高样品的综合力学性能,当SiC_(w)含量为20 wt.%时,样品的断裂韧性和抗弯强度分别达到5.35 MPa·m^(1/2)和650 MPa。裂纹扩展路径表明,样品存在由SiC_(w)和ZrO_(2)协同作用引起的裂纹偏转和裂纹桥接等增韧机制,因而其强度和韧性获得了提高。

B位Hf掺杂对0.94Bi0.5Na0.5TiO3-0.06BaTiO3陶瓷结构与性能的影响

以HfO2的形式将Hf元素掺杂到BNBT陶瓷中,采用固相烧结法制备(Bi0.5Na0.5)0.94 Ba0.06Ti1−0.01xHf0.01xO3(100BNBT-xHf,x=0~2.0,摩尔分数)无铅陶瓷,系统研究Hf掺杂对100BNBT-xHf陶瓷晶体结构、显微结构和电学性能的影响。结果表明,所有100BNBT-xHf陶瓷均处于准同型相界区,为纯钙钛矿结构。添加少量HfO2可有效地促进100BNBT-xHf陶瓷的晶粒长大,100BNBT-1.0Hf的平均晶粒尺寸达到2.30μm。从室温环境下测量的电滞回线中发现,随HfO2含量增加,该100BNBT-xHf陶瓷从正常铁电相变为弛豫铁电相再转变为顺电相,其中的100BNBT-1.0Hf表现出优异的铁电性,而100BNBT-2.0Hf陶瓷则具有良好的储能特性,储能效率达到38.23%;在电致应变方面,100BNBT-1.0Hf陶瓷具有高电场应变和大逆压电常数,分别为0.35%和583 pm/V。