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定向激光沉积制备熔融生长氧化铝-莫来石/玻璃复合材料的微观结构和力学性能
摘要：熔融生长氧化铝基复合材料因其在航空航天应用方面的潜力而受到越来越多的关注；然而，快速制备高性能部件仍然是一个挑战。本文提出了一种使用定向激光沉积（DLD）3D 打印致密（< 99.4%）高性能熔融生长氧化铝-莫来石/玻璃复合材料的新方法。系统研究了复合材料的关键问题，包括相组成、微观结构形成/演变、致密化和力学性能。利用经典断裂力学、格里菲斯强度理论和固体/玻璃界面渗透理论分析了增韧和强化机制。结果表明，复合材料由刚玉、莫来石和玻璃或刚玉和玻璃组成。随着初始粉末中氧化铝含量的增加，由于成分过冷度的减弱和小的成核过冷度，刚玉晶粒逐渐从近等轴枝晶演变为柱状枝晶和胞状结构。氧化铝含量为 92.5 mol%时显微硬度和断裂韧性最高，分别为 18.39±0.38 GPa 和 3.07±0.13 MPa·m 1/2 ；氧化铝含量为 95 mol%时强度最高，为 310.1±36.5 MPa。强度的提高归因于微量二氧化硅掺杂提高了致密性，同时消除了残余应力。该方法揭示了利用 DLD 技术制备致密高性能熔融生长氧化铝基复合材料的潜力。关键词：激光；增材制造；氧化铝；莫来石；微观结构；力学性能
Nextel™ 720/氧化铝-莫来石陶瓷复合材料在 1200°C 空气和蒸汽中的拉伸-拉伸疲劳行为
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