Vol.15 No.6 朱时珍等：多孔氧化铝陶瓷气孔率对强度的影响 ·637 为了验证经验常数与烧结程度的关系，把不同温度烧结的试样分开拟合，结果如表2， 效果非常好。特别是方程(1)和方程(2)相关系数都接近1。 表2不同温度烧结试样的拟合方程 Table 2 The epuation fitted for the specimens sintered at different temperature 烧结温度方程(1)R2 方程(2) R2 方程（3) R2 1620℃ g=240.36(1-p)3g- 0.988 6=544.22-53w 0.993c=101.44(1-1.69p）0.990 1650℃ 6=230.53(1-p6 0.999 6=423.24e-501 0.996 6=121.62(1-1.73p)0.987 1680℃ G=205.26(1-p月35 0.997 6=320.40e467 0.999 6=132.42(1-1.76p)0.971 1705℃ 6=185.24(1-p)3.15 0.996 G=260.00e44 0.999 g=132.70(1-1.78p）0.974 1730℃ g=179.04(1-pys 0.996 G=225.17e4m 0.999o=147.28(1-1.72p)0.981 图2为1650℃烧结试样强度和气孔率的关系及按方程(2)拟合的结果。拟合的结果 表明：在轻烧，即较低的烧结温度(1620℃、1650℃)情况下，方程(1)的相关数量最大，其次是 方程(2)，最差的是方程(3)；在较高的温度下烧结，试样的强度与气孔率的关系更符合方 程(2)，方程(3)同样最差，说明方程(3)不合适，不考虑。 6 g=423.24p(-5.01P 口=230.531-p' R'=0.% 4.0 R'=0.99 50 40 装0 20F Io (a) 0.3 0.4 0.5 0.6 86 -0.80-0.70-0.60-0.50-0.40 气孔率P n(1-P) 图210℃烧结试样的强度与气孔率的关系 Fig.2 Relation between strength and porosity for the specimens sintered at 1650 C 随着烧结温度的提高，各个方程中的气孔率为零时的计算强度ō减少。按文献报道， 各方程中的计算强度σ不随烧结程度而变化。这一点与我们的结果不同。我们认为这与随 着烧结温度的提高晶粒长大有关。Kundsen[ol曾提到强度是粒径的减函数，所以随着晶粒的长 大，强度相应减少，co下降。文献资料报道[7,8]致密氧化铝的强度范围很宽，从200~1000MPa。 我们的实验计算结果对方程(1)co179~240MPa稍低。对方程(2)σo225~544MPa,正好在 这个范围内，符合得较好。从σ值以及相关系数来看，方程(2)更符合我们的实验结果。 b或m值随烧结温度的提高而下降，与文献报道一致。Coble1等研究表明对A1,O,抗 弯强度b=4.对A1,O,的抗压强度b=8-9,对ZO,抗压强度b=7,Knudsen!6]研究表明： 对CrO,抗弯强度b=5.5-6.5,对Ti02抗弯强度b=3.7-5.5。Spriggs91对A10,抗弯强度 研究结果是b=5,Dutta【4】对Si,N,抗弯强度研究结果是b=5,Duta对SN4抗弯强度研究 b=3~6。而我们的结果对A1,0,抗弯强度是b=4~5.4,与这些结果相一致。V o l . 5 N b 1 . 6 朱时珍等 多孔氧化铝 陶瓷气孔率 对强度的 影响 : · 6 7 3 · 为了 验证 经验 常 数 与烧结 程 度 的 关 系 , 把不 同 温 度烧 结 的 试 样 分 开 拟 合 , 结果 如表 2, 效果 非常 好 。 特别 是方 程 ( l) 和方 程 ( 2) 相 关系数都接 近 1 。 表 2 不同温度烧结试样的拟合方程 1恤 U巨 2 l h 甲 . 山犯 业曰 肠 触 卿曰国 . 生` 幽助即曰 at 击压欢赚 抉 . 少份加 比 烧结温度 方 程 ( l ) R Z 方 程 ( 2 ) R Z 方 程 ( 3 ) R , 1 6为 ℃ 。 = 24(j . 36 ( l 一 p ) 3 ” 0 . 98 。 = 州 . 逸 一 5 3 8 0 . 卿 a = 10 1 4 ( 1一 1 . 6 9尸) -0 1刀 ) 1 6 50 ℃ 。 = 23() . 53 ( l 一 p 了 6 , 0 . 卿 。 二 妮3 . 腌 一 S D` 0 . 卯 6 a 二 121 . e ( l 一 x . 73 p ) 0 . 98 7 l硼 ℃ 。 二 2D 5 . 26 ( l 一 p 护 , , o 卯7 。 = 3加 . 众 一 4乃7 0 . 卿 a 二 1 32 . 犯 ( l一 7 6P ) 0 . 9 7 1 1 70 5 ℃ 。 二 18 5 , 24 (l 一 川31 , 0 . 姚 。 二 珊 . 眼 一 4 0 . 卿 。 二 13 .2 70 l( 一 1 . 7即) 0 . 9 74 1 730 ℃ 。 二 1 7 9 . 汉 ( 1一 p 了 6 , 0 . 哪 。 二 刀5 . 1龙 一 4 刀, -0 卿 。 二 一盯 . 2 5 (l 一 锄) 住 9 51 图 2 为 16 50 ℃ 烧 结试 样 强 度和 气 孔率 的 关 系 及 按 方 程 ( 2) 拟 合 的 结果 。 拟 合 的 结 果 表 明 : 在 轻烧 , 即较低 的 烧结温度 ( 162 0 ℃ 、 1 65 0 ℃ ) 情况下 , 方程 ( l) 的相 关数 量最大 , 其次是 方 程 ( 2) , 最 差 的 是 方程 ( 3) ; 在 较高 的温 度 下烧 结 , 试 样的 强 度与气 孔率 的 关 系更 符 合 方 程 (2) , 方程 ( 3) 同样 最差 , 说 明方程 ( 3) 不合 适 , 不考 虑 。 口 = 4 2 3 . 24 ex P ( 一 5 . 0 1 1, ) 只 ,二 0 . 吟6 口 = 2 刃 ” `卜 )P 玉 匕 R 卫二 众 望洲〕9 32640 ǎ ”署一d 匕 à三 30旬452 己芝ù侧七燃 :。迎 0 . 4 0 5 气孔率 夕 2 . 8 ` 一 - 盛一止目公一 一 0 . 80 一 0 . 70 一 0 . 60 一 0 . 5 0 一 0 . 40 I n ( 1一 p ) 图 2 1 6引】℃ 烧结试样 的强度与气孔率的关 系 F 电 . 2 R d匕山犯 晚加田1 劝 m 啥山 田 日 脚俪ty 阮 胶 娜幽工n 曰` 浦的加“ 月 at l 叹引) ℃ 随着烧结温度 的提 高 , 各个 方程 中 的 气 孔 率 为零 时 的 计算 强 度 。 。 减 少 。 按 文 献 报道 , 各方程 中的计算 强 度 。 。 不随 烧结 程度 而变 化 。 这一 点 与我们 的 结 果 不 同 。 我 们 认 为这 与 随 着烧结 温度 的提 高 晶粒 长大有关 。 K un 山沈 n [ “ ] 曾提到 强 度是 粒径 的减 函数 , 所 以 随着 晶粒 的长 大 , 强度 相应 减 少 , a 汗降 。 文 献资 料 报道 7[ , 8」致密氧化铝 的强 度 范围很 宽 , 从2 0() ~ l 0( 刃 M aP 。 我 们的实 验计算结 果对 方程 ( l ) a 。 1 79 ~ 240 M P a 稍 低 。 对 方程 ( 2 ) a 。 2 2 5一 5 4 M P a , 正 好在 这个 范 围 内 , 符合得较好 。 从 。 。值 以 及相 关 系数来 看 , 方程 ( 2 ) 更符 合 我们 的实验结果 。 b 或 m 值随烧结温 度的提高而 下 降 , 与 文 献 报道一 致 。 C o b le 阴 等研究表 明 对 lA 户 : 抗 弯强度 b 二 4 , 对 川p : 的 抗 压强 度 b = 8 一 9 , 对 z 州〕 2 抗压 强 度 b = 7 , nK u d s en { “ 〕研 究 表 明 : 对 COrz 3 抗弯 强度 b = 5 . 5 一 6 . 5 , 对 IT O Z 抗 弯强 度 b 二 3 . 7 一 5 . 5 。 S p n g gS I g l 对 lA 户 3 抗 弯强 度 研 究结 果是 b 二 5 , uD at [ 4 ] 对 5 1少火抗弯强度研究结 果 是 b 二 5 , D u t at ` 4 J对 S N4I 抗弯强度研究 b 二 3 一 6 。 而 我 们 的 结 果对 lA 户 。 抗 弯 强 度 是 b 二 4 一 5 . 4 , 与 这些 结 果 相 一 致