Al₂O₃/BaZrO₃双陶瓷界面微观组织演化及机理

张浩^1,2,3，高鹏越^1,2,3，陈光耀^1,2,3，李明阳^1,2,3，鲁雄刚^1,2,3,4，李重河^1,2,3,4

1. 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室2. 上海大学上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室3. 上海大学材料科学与工程学院4. 上海特种铸造工程技术研究中心

摘 要：以Al₂O₃为背层（硅溶胶为粘结剂）,电熔BaZrO₃作为面层材料（钇溶胶为粘结剂）,1550℃烧结后制成50 mm×25 mm×5 mm的Al₂O₃/BaZrO₃双陶瓷试样。通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和EDS等手段观察了BaZrO₃层和Al₂O₃/BaZrO₃界面的显微结构,研究了BaZrO₃与Al₂O₃的界面反应。结果表明,面层由BaZrO₃基体和分布其上的大小10μm左右的Y稳定的ZrO₂晶粒组成;Al₂O₃/BaZrO₃界面发生反应形成厚约300μm的过渡层,界面反应生成物有BaO Al₂O₃、ZrO₂和Ba O Al₂O₃2SiO₂。界面从单纯的BaZrO₃/Al₂O₃双陶瓷结构演变为BaZrO₃、ZrO₂、BaOAl₂O₃、BaOAl₂O₃2SiO₂和Al₂O₃等多种物相组成的复杂结构。反应过程中Al元素基本不迁移扩散,BaZrO₃中Ba元素向Al₂O₃所在的位置扩散形成Ba O Al₂O₃,残留物形成一层条状ZrO₂,而BaOAl₂O₃2SiO₂围绕着EC95（Al₂O₃+5%SiO₂）粉体颗粒周围生成。

关键词：Al2O3;BaZrO3;界面反应;双陶瓷;