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SiC晶须增韧Al2O3基复合陶瓷的制备及其抗辐照性能研究SiC晶须增韧Al2O3基复合陶瓷的制备及其抗辐照性能研究

摘要：随着核工业的快速发展，对材料的辐照性能要求越来越高。本文研究了SiC晶须增韧Al2O3基复合陶瓷的制备方法及其抗辐照性能。通过改变晶须添加量和烧结工艺等因素，制备出具有较好性能的复合材料。使用扫描电镜观察了复合材料微观形貌，发现晶须的加入能有效改善材料的致密性和晶界结构。辐照实验结果表明，SiC晶须增韧Al2O3基复合陶瓷对辐照具有很好的抗性能，辐照后的材料表现出较低的裂纹密度和较小的晶粒尺寸。

关键词：SiC晶须；Al2O3基复合陶瓷；辐照性能；制备方法

1.引言

核工业是现代工业的重要组成部分，辐照在核反应过程中不可避免。辐照会导致材料微观结构的改变，进而影响材料的力学性能和耐久性能。因此，研究新型材料的抗辐照性能具有重要意义。

2.实验材料与方法

2.1实验材料

本实验采用的SiC晶须为工业级SiC晶须，颗粒尺寸约为10-20μm。

2.2实验方法

首先，按照一定比例将SiC晶须与Al2O3粉末混合，反复搅拌均匀。然后，将混合料放入高温炉中，在氧化铝坩埚中进行等离子烧结。调整烧结过程中的温度和时间，得到不同条件下制备的复合材料。最后，使用扫描电镜观察复合材料的微观形貌。

3.结果与讨论

3.1复合材料的微观形貌

通过扫描电镜观察，发现当SiC晶须添加量适中时，复合材料的致密性较好，晶界结构也较为规整。这表明SiC晶须的加入能提高复合材料的力学性能和耐久性。

3.2复合材料的抗辐照性能

通过辐照实验，观察到辐照后的复合材料表现出较低的裂纹密度和较小的晶粒尺寸。这表明SiC晶须增韧Al2O3基复合陶瓷具有较好的抗辐照性能。

4.结论

本研究成功制备了SiC晶须增韧Al2O3基复合陶瓷，并研究了其抗辐照性能。实验结果表明，适量添加SiC晶须可以有效改善复合材料的致密性和晶界结构，使其具备较好的抗辐照性能。

5.展望

在未来的研究中，可以进一步优化SiC晶须的添加量和烧结工艺，以进一步改善复合材料的性能。此外，研究辐照对复合材料力学性能和耐久性能的影响机理，有助于更好地理解这类材料的辐照行为。

综上所述，本研究成功制备了SiC晶须增韧Al2O3基复合陶瓷，并研究了其抗辐照性能。实验结果表明，适量添加SiC晶须可以有效改善复合材料的致密性和晶界结构，并且提高了复合材料的力学性能和耐久性。辐照实验结果显示，SiC晶须增韧Al2O3基复合陶瓷具有较好的抗辐照性能，表现出较低的裂纹密度和较小的晶粒尺寸。展望未来的研究，可以进一步优化SiC晶须的添加量和烧结

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