高抗热震氧化锆-钛酸铝复相材料的结构性能设计

氧化锆ZrO2高温结构材料是近20年来钢铁连铸定径水口所采用的材质，具有优良的耐高温、抗金属熔体侵蚀等性能，但其抗热震性能较差，工作时易发生热震开裂或剥落。本课题拟利用多相陶瓷材料的复相改性原理，将氧化锆ZrO2材料与耐高温、低膨胀特性的钛酸铝Al2TiO5材料复合，采用钛酸铝预合成法、直接合成法，纳米材料技术的液相沉淀法等试验研究氧化锆基ZrO2-Al2TiO5复相材料的结构特性。利用PSZ材料中t-ZrO2 →m-ZrO2的可逆相变特性，以及Al2TiO5材料各向异性热膨胀特性，探索研究该复相材料物相组成、显微结构与材料抗热震性能的相互作用影响关系、高抗热震性能复相材料的物相组成、分布及细晶显微结构的表怔，研究获得高抗热震氧化锆-钛酸铝复相材料工艺原理方法，实现对ZrO2-Al2TiO5复相材料性能与结构的设计，使复相材料具有所需要的相分布、显微结构及优异的抗热震等高温性能。