中国国防科技大学王红磊，迎来2024年第3篇SCI！
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High toughness Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/LaPO<sub>4</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> composites fabricated by slurry impregnation sintering process
Sun J.; Zhou X.; Yu J.; Wang H.
Published：2024-01-01
DOI：10.1016/j.ceramint.2024.04.179
研究背景
社会上，我们常常关注航空航天领域的发展，追求更轻、更强、更耐腐蚀的材料。然而，目前存在的氧化铝纤维增强氧化铝基体（Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>）复合材料，虽然密度低、强度高、耐氧化性强，但韧性有限，这就成为一个亟待解决的问题。
研究内容
为了解决这一问题，一项研究采用了浆料浸渗烧结（SIS）工艺，制备了具有增强韧性的Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料。研究发现，微细Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>基体填充了粗大Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>基体的空隙，增强了裂纹传播路径的迂回性，从而提高了复合材料的韧性。此外，还探讨了LaPO<sub>4</sub>涂层的应用，以进一步增强复合材料的韧性。研究结果表明，在1200°C下制备的最佳Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料，密度为2.97 g/cm<sup>3</sup>，抗弯强度为209 ± 20 MPa，断裂韧性为13 ± 3 MPa m<sup>1/2</sup>。通过涂覆320 nm的LaPO<sub>4</sub>层，复合材料的断裂韧性可提高约20.70%。因此，SIS技术结合LaPO<sub>4</sub>涂层的应用，为生产具有显著提高韧性的Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料提供了一种高效方法。
研究意义
这项研究在提升氧化铝复合材料韧性方面取得了重要突破，为航空航天领域的材料研发带来新的启示。通过SIS工艺和LaPO<sub>4</sub>涂层的应用，我们能够制备出性能优越的复合材料，为未来航空航天领域的应用提供了更可靠的材料选择。
希望这篇文章能够帮助你更好地了解这项重要的研究成果！
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