纖維增強冰模板氧化鋁多孔陶瓷的微觀結構與力學性能

摘要：采用定向冷凍冰模板法制備了具有定向直通孔結構的纖維增韌氧化鋁多孔陶瓷以及純顆粒氧化鋁多孔陶瓷,研究了固含量和纖維引入對材料微觀結構及力學性能的影響。結果表明:隨著固含量從15%(體積分數)提高至40%,材料的微觀形貌從層狀孔到枝狀孔再到各向同性孔變化,層間距逐漸減小直到消失;材料的強度從7 MPa提高至70 MPa;纖維的引入增大了層間距并在層狀孔壁間形成橋聯,從而降低了材料的密度;在低固含量時,纖維的引入改變了直通孔多孔材料的應力應變行為,形成應力平臺區,使得冰模板多孔陶瓷從脆性斷裂轉變為漸進式斷裂,材料的抗壓強度和斷裂能量吸收能力提高。