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结构材料的高温力学性能测试是无机非金属材料研究的难题之一。科技部于2011年批准设立重大科研仪器设备专项，旨在研制测试材料高温力学性能的专用仪器。本课题的任务是为此专项拟研制的超高温氧化试验系统提供部分耐高温陶瓷配件。为此，需要设计出耐高温陶瓷配件的图纸，并依照图纸制作高温陶瓷配件，且对其高低温循环使用及长时间高温下使用时的热疲劳进行分析。项目的研究结果将为超高温氧化测试系统配件的选用、使用条件的确定、循环使用次数的限制等提供依据，以促进仪器的正常稳定运行、提高仪器的效能、延长仪器的寿命。本实验制作了氧化铝陶瓷配件和试件并对其性能进行分析。氧化铝陶瓷配件的制作过程分为：配件与测试件的设计、模具的设计与制作、Al2O3陶瓷原料的加工、坯体成型、烧结成瓷等过程。氧化铝陶瓷配件的性能分析主要有：Al2O3陶瓷的晶体结构分析、扫描电镜分析、力学性能分析和抗热震性分析等。实验分别采用干压成型和等静压成型两种成型方法压制Al2O3陶瓷坯体，分别在1650oC和1630oC下烧结，制成含98%Al2O3陶瓷、掺纳米粉Al2O3陶瓷及95瓷配件；并在完全相同条件下同时制作符合测试标准要求的试件，对它们的性能进行表征。采用干压成型制作的含98%Al2O3陶瓷试件及掺纳米粉试件的常温弯曲强度可达310MPa以上。含98%Al2O3陶瓷在1000oC和1350oC的高温弯曲强度分别为157MPa和117MPa。95瓷试件的常温弯曲强度较低，为239MPa。采用等静压成型制作的Al2O3陶瓷试件的常温弯曲强度为232MPa，1550oC高温蠕变率仅为万分之一，在0.2MPa荷重下的软化温度高于1700oC。在一定温度范围内，对Al2O3陶瓷试样进行高温实验，并测试其实验后的弯曲强度。随着温度升高或保温时间延长，弯曲强度有增大的趋势。实验制作的氧化铝陶瓷配件可经历一次或多次200oC热震，强度衰减不明显。但经历温度高于250oC热震试验后，试件的弯曲强度会大幅降低。热震次数增加时，强度衰减不明显。因此Al2O3陶瓷配件经高温使用后，当炉温降至200oC以下方可快速冷却。