一种具有高应变率的超塑性陶瓷<%=id%>

     人们观察到某些铝基合金或镁基合金中具有高应变率超塑性特征，对于陶瓷材料，超塑性变形仅局限于氧化物和氮化物在低应变速率时发生，并且在变形过程材料内部还会出现颗粒状孔洞，导致缺陷。在这篇文章中，作者展示了一种陶瓷混合材料，该材料包含锆的氧化物、镁铝化合物以及α-铝相。该材料的应变速率1s-1具有超应变塑性。这种化合物还表现出很大的延伸变形。在应变速率为0.4s-1下，延伸率超过1050％。材料的延伸流动行为和变形的微观组织表明，这种超塑性产生的原因是：混合相对晶粒长大的限制和锆的氧化物相中的位错诱发塑性。这种超塑性为陶瓷材料成形提供了广泛的前景。
    这种陶瓷材料的组织包括：40%（体积比）ZrO2、30%（体积比）尖晶石，30%（体积比）Al2O3材料的晶粒尺寸是亚微米级，晶粒的长大过程中受高分散相的强烈抑制作用。
    初始制备的材料有：高纯的α－Al2O3粉末（>99.99%）,使用3mol%Y2O3稳定的正方晶ZrO2粉末以及MgO(>99.97%)粉末，粉末粒子公称直径为0.2、0.07和0.017μm这些粉末放进一个使用纯Al2O3（>99.99%）球体和乙醇的球磨机中混合，混合粉末在干燥和筛选之后，通过40Mpa的挤压，在在200Mpa的压力下，进行冷静压。挤压后的原料在1400 摄氏度下烧结一小时，在燃烧过程中，由MgO和Al2O3粉末之间发生化学反应而生成尖晶相。烧结后的材料密度为4.57/cm3。烧结后的微观组织包括等轴的α－Al2O3，尖晶相和正方晶rO2晶粒。通过电子显微镜扫描各相的平均晶粒大小为：Al2O3为0.29μm, ZrO2和尖晶相均为0.18μm,所有相晶粒的平均大小为0.21μm。
    从烧结后的材料中取8mm 长，3mm宽，2mm厚的平直的拉伸试样，晶型拉伸试验。试验条件是：真空1650摄氏度，匀速拉伸。在初始应变速率为1s-1的情况下，材料延伸均匀，没有出现局部细颈，材料的延伸率达到390%。在应变速率为0.4s-1的情况下，材料的延伸率达到1050%。

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