高级陶瓷-氧化铝，氧化锆和Sialon的腐蚀行为

尽管在过去的20年里，在脆性材料的侵蚀方面已经有了大量的工作，欧洲杯足球竞彩对于最常用的高级陶瓷的冲蚀行为，以及不同的冲击角度和冲蚀颗粒性能对陶瓷材料冲蚀机理的影响，很少有直接比较的工作。欧洲杯足球竞彩

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本文研究了三种高级陶瓷，即高纯氧化铝(ad998)、MgO部分稳定氧化锆(Mg-PSZ A和B)和Caα-sialon (CA1005, CA2613和ca3618)，采用石榴石和碳化硅磨粒进行气蚀研究。研究了冲击角和冲蚀颗粒特性对冲蚀速率的影响。研究了陶瓷微观结构对冲蚀机理的影响。

发现

冲击角度的影响

在所有情况下，冲蚀速率在正常冲击时达到峰值，随着冲击角的倾斜逐渐减小。浅层冲击角和法向冲击角侵蚀率的显著差异可以归因于这两种情况下不同的材料去除机制。腐蚀表面的扫描电镜检查提供了一些关于材料去除过程的见解。

对比材料AD998在30°和90°石榴石侵蚀作用下完全侵蚀表面的形貌特征，发现了两种不同的材料去除方法。欧洲杯足球竞彩在浅角侵蚀表面，材料去除机制以颗粒抛射和塑性变形为主，而在大角侵蚀表面，材料去除机制以颗粒抛射为主。晶界微裂纹是导致晶粒喷射的主要原因，塑性变形被认为是变形材料涂抹的结果。欧洲杯足球竞彩这些差异可以解释如下。

低角度的影响

在低角度撞击时，撞击粒子的动能主要贡献于翻耕机制，对正常重复撞击的贡献很小。欧洲杯猜球平台翻耕机制与材料的塑性涂抹和切割有关，而反复冲击机制则是晶界微裂纹的萌生和扩展。欧洲杯足球竞彩陶瓷硬度高，不易发生塑性变形。因此，材料去除率低。

高角度的影响

在大角度碰撞时，碰撞粒子的动能主要是造成重复碰撞的原因。欧洲杯猜球平台陶瓷的断裂韧性较低，因此裂纹很容易扩展，形成裂纹网络。随后的冲击将很容易通过上层颗粒的喷射去除表面物质。因此，材料去除率高。

侵蚀粒子特性的影响

测量了(a)石榴石和(b) 90°碳化硅对所有目标材料的侵蚀造成的累积体积损失作为撞击表面的侵蚀颗粒数量的函数。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台在这两种情况下，从抗侵蚀的角度来看，材料的等级基本上是相同的。α-sialons的抗冲蚀性能最好，其次是Mg-PSZ两种材料。欧洲杯足球竞彩氧化铝陶瓷的抗侵蚀性能最低。然而，研究发现了两个有趣的特征:

1.在石榴石冲蚀条件下，氧化铝陶瓷的材料去除率分别比两种氧化锆和三种硅铝材料高13倍和200倍左右。欧洲杯足球竞彩然而，当使用SiC腐蚀剂时，这种差异显著降低，氧化铝陶瓷的材料去除率仅为氧化锆和sialon陶瓷的3倍和6倍。

2.在所有情况下，SiC的材料去除率明显高于石榴石颗粒。欧洲杯猜球平台

石榴石和碳化硅冲蚀剂冲蚀速率的差异可以由冲蚀材料的硬度和断裂韧性等性能的变化来解释。欧洲杯足球竞彩

石榴石颗粒侵蚀欧洲杯猜球平台

侵蚀表面的扫描电镜检查表明，石榴石侵蚀相对光滑，有少量孤立的坑。对塑性变形区域的高倍扫描电镜研究表明，其中包含细碎屑、变形材料和局部熔化材料。欧洲杯足球竞彩EDX分析这些变形和熔化材料显示高水平的铁，表明它们来自或部分来自石榴石侵蚀，其中包欧洲杯足球竞彩含FeO。凹坑内部的损伤表面的高倍率图像显示出清晰的颗粒面，表明颗粒喷射是主要的材料去除机制。

碳化硅侵蚀

另一方面，碳化硅腐蚀引起的损伤表面比石榴石颗粒侵蚀的表面粗糙得多。欧洲杯猜球平台从损伤表面的更高放大率来看，颗粒喷射是主要的材料去除机制。

很明显，当较软的石榴石颗粒撞击较硬的陶瓷靶表面时，它们会发生碎裂、变形以及欧洲杯猜球平台局部熔化。同时，底层陶瓷晶粒也出现了晶界微裂纹。进一步的冲击最终会导致抹灰材料剥落而导致材料脱落。欧洲杯足球竞彩然而，当较硬的SiC颗粒撞击相对较软的陶瓷靶表面时，欧洲杯猜球平台会发生碎裂，并在靶表面产生大量的晶界微裂纹。如果目标陶瓷表现出较弱的晶界强度或细小的等轴晶，则后续的冲击将通过晶粒喷射机制导致较高的材料去除率。

陶瓷微观结构的影响

的三个α-sialon陶瓷经SiC颗粒侵蚀后，可以看出材料CA2613的欧洲杯猜球平台抗冲蚀性能最高，CA1005的抗冲蚀性能最低。鉴于表1所示的三种sialon材料的硬度和韧性等力学性能，sialon陶瓷之间的冲蚀速率差异不能简单地用它们的力学性能来解释。欧洲杯足球竞彩因此，这种差异一定是由于它们的微观结构的变化。

表1。目标陶瓷的性能。

属性	氧化铝	氧化锆		Caα-Sialon
	AD998	Mg-PSZ一	Mg-PSZ B	CA1005	CA2613	CA3618
密度(g / cc)	3.76	5.77	5.74	3.04	3.16	3.20
硬度(GPa)	17．9	9．5	9．2	15.6	14．1	13.7
韧性(MPa.m½）		13．1	14.7	4．5	5．3	5．6

扫描电镜(SEM)研究了碳化硅对CA2613和CA3618 sialon材料的90°腐蚀，结果表欧洲杯足球竞彩明:塑性涂抹和穿晶断裂是腐蚀的主要机理。然而，这与CA1005受SiC侵蚀的情况有很大不同，后者的主要侵蚀机制是晶粒脱落。侵蚀速率的差异，以及三种sialon成分的形态特征，可以在以下情景中加以解释。

如前所述，陶瓷遭受SiC侵蚀时，靶表面会产生大量的晶界微裂纹。随后，陶瓷的脆性性质使裂纹易于扩展，形成裂纹网络。当目标中含有等轴晶粒时，裂纹网络容易导致表面晶粒的位移，因此材料去除率较高。然而，如果目标中含有随机取向的细长晶粒，则会阻碍晶粒的滑移。这是因为拉长晶粒的连锁效应导致表面晶粒穿晶断裂，因此材料去除率相对较低。

结论

研究了几种高级陶瓷的腐蚀行为。研究了冲击角和侵蚀颗粒特性对材料去除机理的影响。欧洲杯足球竞彩从本研究的发现中可以得出三个重要的结论:

1. 在低冲击角度下，陶瓷表现出优异的抗冲蚀性能。
2. 石榴石冲蚀剂对陶瓷材料的冲蚀作用小于碳化硅。欧洲杯足球竞彩
3. 具有细长晶粒和强晶界强度的陶瓷具有更好的抗冲蚀性能，特别是在大角度冲击下。