稠密且具取向性的氧化铝的超快速高温烧结

晶体学取向工程对于实现陶瓷材料的特定方向性能至关重要。当前存在的取向工程方法耗时、耗能，或可能导致添加掺杂剂的不必要扩散。本文探索了超快速高温烧结技术（UHS），用于利用模板晶粒生长（TGG）制备稠密且具取向性的氧化铝。从含有涂覆Fe3O4纳米颗粒的氧化铝微片以及分散在氧化铝纳米粉末基质中的悬浮液中配制出绿色体，利用磁力辅助滑_casting（MASC）制备出具有取向性微片的绿色体。随后研究了烧结温度、时间和加热速率对获得陶瓷密度和组织结构的影响。我们发现，TGG发生在1640至1780摄氏度之间、10秒烧结时间的温度范围内。在1700摄氏度下烧结10秒后，得到的稠密且具取向性的氧化铝具有各向异性晶粒，这是由于Fe3O4涂层未达到扩散时间。以约5500摄氏度/分钟的加热速率获得的最高取向度和相对密度，导致取向依赖的各向异性力学性能。该研究为在极短时间内制备具取向性陶瓷提供了新方法。