公开(公告)号：CN113716944B

公开(公告)日：2022-10-11

申请号：CN202111018664.7

申请日：2021-09-01

Applicant: 中国科学院金属研究所

Inventor： 王京阳 ,  孙鲁超 ,  周翠 ,  杜铁锋 ,  李家麟 ,  线全刚 ,  吴贞

IPC: C04B35/10 ,  C04B35/622 ,  C04B35/653

Abstract: 本发明涉及材料领域及定向凝固制备技术领域，具体为一种具有优异力学性能Al2O3/(4REI1/5REII1/5)3Al5O12高熵共晶高温结构陶瓷材料及其光悬浮区熔定向凝固制备方法。该材料为一种高熵共晶陶瓷材料，化学式为Al2O3/(RE11/5RE21/5RE31/5RE41/5RE51/5)3Al5O12，其中RE1、RE2、RE3和RE4分别代表稀土元素Y、Eu、Dy、Ho、Er、Yb以及Lu中的一种，这些稀土元素均能形成石榴石结构的RE3Al5O12相；RE5代表Sc和La系稀土元素中除以上几种稀土元素的其它元素之一，这些稀土元素均不能形成石榴石结构的RE3Al5O12相。本发明采用预制体坯料制备技术和光悬浮区熔定向凝固技术，所得高熵共晶陶瓷材料具有定向凝固共晶结构，共晶相在三维空间相互耦合形成互锁结构，且材料内部只有相界而没有晶界，具有高硬度、高断裂韧性的优点。

公开(公告)号：CN113716944A

公开(公告)日：2021-11-30

申请号：CN202111018664.7

申请日：2021-09-01

Applicant: 中国科学院金属研究所

Inventor： 王京阳 ,  孙鲁超 ,  周翠 ,  杜铁锋 ,  李家麟 ,  线全刚 ,  吴贞

IPC: C04B35/10 ,  C04B35/622 ,  C04B35/653

Abstract: 本发明涉及材料领域及定向凝固制备技术领域，具体为一种具有优异力学性能Al2O3/(4REI1/5REII1/5)3Al5O12高熵共晶高温结构陶瓷材料及其光悬浮区熔定向凝固制备方法。该材料为一种高熵共晶陶瓷材料，化学式为Al2O3/(RE11/5RE21/5RE31/5RE41/5RE51/5)3Al5O12，其中RE1、RE2、RE3和RE4分别代表稀土元素Y、Eu、Dy、Ho、Er、Yb以及Lu中的一种，这些稀土元素均能形成石榴石结构的RE3Al5O12相；RE5代表Sc和La系稀土元素中除以上几种稀土元素的其它元素之一，这些稀土元素均不能形成石榴石结构的RE3Al5O12相。本发明采用预制体坯料制备技术和光悬浮区熔定向凝固技术，所得高熵共晶陶瓷材料具有定向凝固共晶结构，共晶相在三维空间相互耦合形成互锁结构，且材料内部只有相界而没有晶界，具有高硬度、高断裂韧性的优点。

公开(公告)号：CN113683420B

公开(公告)日：2022-10-11

申请号：CN202110852428.9

申请日：2021-07-27

Applicant: 中国科学院金属研究所

Inventor： 王京阳 ,  孙鲁超 ,  孙昊飞 ,  周翠 ,  杜铁锋 ,  吴贞 ,  线全刚

IPC: C04B35/50 ,  C04B35/622 ,  C04B35/653

Abstract: 本发明属于定向凝固共晶陶瓷制备技术，特别涉及一种大尺寸Al2O3/LuAG定向凝固共晶陶瓷及其光悬浮区熔制备方法。该陶瓷为含有氧化铝相和镥铝石榴石相的复合材料，其化学式为Al2O3/Lu3Al5O12，氧化铝相和镥铝石榴石相的两相比例为二者相图共晶成分点或近共晶成分点；Al2O3/LuAG定向凝固共晶陶瓷由排列不规则的Al2O3和LuAG在空间中相互连通耦合构成，且具有层片状或胞状共晶微观组织形貌。在无需使用坩埚的情况下，Al2O3/LuAG共晶陶瓷制备出最大直径15mm、最大长度140mm的棒材；Al2O3/LuAG共晶陶瓷棒材的HV硬度为13～16GPa，断裂韧性为2～4MPa·m1/2。本发明通过精确控制凝固速率(10～50mm/h)，成功制备出硬度、断裂韧性等关键力学性能优于已知同类共晶陶瓷材料的Al2O3/LuAG新型共晶陶瓷材料。

公开(公告)号：CN113683420A

公开(公告)日：2021-11-23

申请号：CN202110852428.9

申请日：2021-07-27

Applicant: 中国科学院金属研究所

Inventor： 王京阳 ,  孙鲁超 ,  孙昊飞 ,  周翠 ,  杜铁锋 ,  吴贞 ,  线全刚

IPC: C04B35/50 ,  C04B35/622 ,  C04B35/653

Abstract: 本发明属于定向凝固共晶陶瓷制备技术，特别涉及一种大尺寸Al2O3/LuAG定向凝固共晶陶瓷及其光悬浮区熔制备方法。该陶瓷为含有氧化铝相和镥铝石榴石相的复合材料，其化学式为Al2O3/Lu3Al5O12，氧化铝相和镥铝石榴石相的两相比例为二者相图共晶成分点或近共晶成分点；Al2O3/LuAG定向凝固共晶陶瓷由排列不规则的Al2O3和LuAG在空间中相互连通耦合构成，且具有层片状或胞状共晶微观组织形貌。在无需使用坩埚的情况下，Al2O3/LuAG共晶陶瓷制备出最大直径15mm、最大长度140mm的棒材；Al2O3/LuAG共晶陶瓷棒材的HV硬度为13～16GPa，断裂韧性为2～4MPa·m1/2。本发明通过精确控制凝固速率(10～50mm/h)，成功制备出硬度、断裂韧性等关键力学性能优于已知同类共晶陶瓷材料的Al2O3/LuAG新型共晶陶瓷材料。