钻石颗粒上的热屏障涂层用于钻石-ZrO复合材料的SPS烧结₂

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 陶工程 陶工程 陶工程

背景情况:

• 钻石石墨化和氧化极限高温加工.
• 防护涂层对于先进的钻石复合材料制造至关重要.
• 二氧化 (ZrO2) 具有作为保护性涂层材料的潜力.

研究的目的:

• 在钻石颗粒上创建一个ZrO2保护层.
• 为了使钻石在超出其热力学稳定的温度和压力下烧结.
• 为了研究ZrO2涂层钻石复合材料的性能.

主要方法:

• 钻石颗粒与 (80重量%) 混合,并在空气或氧气中氧化.
• 添加了伊特 (3mol% Y2O3),以稳定四角形的ZrO2结构.
• 使用火花等离子烧结 (SPS) 在1250°C和1450°C.
• 射线衍射 (XRD),扫描电子显微镜 (SEM) 和能量分散谱法 (EDS) 是这些材料的特征.

主要成果:

• 成功获得了含有单临床和四角相的保护性ZrO2涂层.
• 在75°C的氧气流中氧化产生未反应的.
• 在氧气中的伊特里亚稳定ZrO2涂层缺乏单临床阶段.
• 在1250°C的SPS过程中避免了钻石石墨化.

结论:

• ZrO2涂层有效地保护钻石免受氧化和石墨化.
• ZrO2-钻石复合材料的烧结在1250°C通过SPS可行.
• 开发的方法允许在不那么极端的条件下加工钻石.