航空技術的迅猛發(fā)展迫切需要具有高效率、高推重比和高可靠性的航空渦扇發(fā)動機。提高推重比的關鍵就在于提高渦扇發(fā)動機的渦輪前進口溫度,但愈加苛刻的服役環(huán)境（高溫、高負荷等）對該發(fā)動機用結構材料也提出了更高的要求。由于Al2O3/YAG共晶陶瓷具有較高的熔點、較好的抗氧化性、熱穩(wěn)定性及較高的高溫力學性能,使用該共晶陶瓷加工的發(fā)動機渦輪葉片具有相對較低的質(zhì)量并可在高溫氧化環(huán)境中長期工作。因此,Al2O3/YAG共晶陶瓷作為應用在高推重比發(fā)動機中的最具潛力的結構材料之一,得到了國內(nèi)外研究人員的廣泛重視。另外,添加少量Ce O2不僅可以調(diào)控Al2O3/YAG共晶陶瓷的微觀結構和力學性能,而且得到的該Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷具有特征激發(fā)和發(fā)射光譜,還可以被用作新型固體熒光材料應用于白光LED領域。但當前已報道的制備方法獲得的共晶陶瓷尺寸較小且利用率較低,難以滿足實際應用的需求。針對該技術瓶頸,本文將大尺寸單晶生長使用的水平定向凝固法（HDS法）引入到了大尺寸Al₂O₃/YAG:Ce<...

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 氧化鋁基共晶陶瓷的分類、微觀結構及生長方法
        1.2.1 氧化鋁基共晶陶瓷的分類
        1.2.2 共晶陶瓷的微觀結構
        1.2.3 共晶陶瓷的生長方法
    1.3 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷各組成相及元素的基本性質(zhì)
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 微觀形貌與力學性能研究現(xiàn)狀
        1.4.2 光學性能研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 共晶陶瓷凝固原理及研究方法
    2.1 二元共晶陶瓷凝固原理
    2.2 水平定向凝固法生長共晶陶瓷的原理、裝置及原料
        2.2.1 共晶陶瓷的生長原理及過程
        2.2.2 共晶陶瓷生長設備—IKAK-2型晶體生長爐
        2.2.3 坩堝的選擇
        2.2.4 實驗原材料
    2.3 測試表征方法
        2.3.1 測試樣品的加工制備
        2.3.2 組織結構表征
        2.3.3 力學與熱學性能表征
        2.3.4 光學性能表征
    2.4 本章小結
第3章 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷制備及組織結構研究
    3.1 水平定向凝固法制備Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷
        3.1.1 預燒料的制備
        3.1.2 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷的制備
    3.2 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷的晶體結構
        3.2.1 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷的XRD分析
        3.2.2 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷的XPS分析
    3.3 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷的微觀形貌
        3.3.1 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷的二維微觀形貌
        3.3.2 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷的三維微觀形貌
    3.4 本章小結
第4章 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷熱學及力學性能研究
    4.1 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷的基本熱學和力學參數(shù)
        4.1.1 熱膨脹系數(shù)和Al₂O₃相殘余應力
        4.1.2 維氏硬度、楊氏模量和斷裂韌性
        4.1.3 高溫輻射譜和高溫穩(wěn)定性
    4.2 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷不同溫度下彎曲及壓縮強度研究
        4.2.1 彎曲強度測試分析
        4.2.2 壓縮強度測試分析
    4.3 燒結共晶陶瓷的制備及力學性能研究
        4.3.1 燒結共晶陶瓷的制備
        4.3.2 燒結共晶陶瓷的彎曲和壓縮強度
    4.4 本章小結
第5章 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷光學性能研究及應用
    5.1 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷的光譜學性質(zhì)
    5.2 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷在白光LED中的應用
        5.2.1 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷的封裝
        5.2.2 Al₂O₃/YAG:Ce³⁺共晶陶瓷片透過率對白光LED性能的影響
    5.3 界面散射可提高白光LED光效的驗證
        5.3.1 均勻Ce:Y₂O₃亞微米球型粉體的合成
        5.3.2 透明YAG:Ce³⁺陶瓷的制備
        5.3.3 透明YAG:Ce³⁺陶瓷封裝的白光LED的性能
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
個人簡歷



本文編號：4044433