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图3棒状结构Al2O3/GAP共晶的透射电镜分析:(a)Al2O3/GAP共晶TEM图像，人爆(b)GAP相电子衍射花样，人爆(c)Al2O3相电子衍射花样,(d)Al2O3/GAP界面HRTEM图像,(e,f)(1012)Al2O3和(020)GAP晶面的傅立叶滤波图像.图4 不同成分和凝固速率下Al2O3/GAP共晶中规则共晶组织的占比.图4所示为规则共晶占比，研究发现，凝固速率对非规则-规则共晶形貌转变起主导作用，成分对共晶组织规则化的影响主要体现在16-200μm/s凝固速率下，Gd2O3含量的减小使得Al2O3体积分数增大，促进了规则共晶组织的形成。对比不同形貌组织的共晶间距发现，谷被非规则共晶组织的共晶间距约为规则共晶组织的1.6-1.8倍，谷被随凝固速率的增大，不同成分Al2O3/GAP共晶中均发生显著的组织规则化现象。

Al2O3基共晶自生复合陶瓷及其定向凝固制备技术突破了传统陶瓷制备的限制，投资表现出优异的高温性能，投资具有巨大的工程应用前景和经济价值，有望用于发动机燃烧室浮壁及涡轮喷嘴叶片等部件而无需涂层及空心气冷。Al2O3含量增多使得复杂规则组织中Al2O3脊柱变长，人爆Al2O3脊柱周围形成均匀细小的棒状结构共晶组织，人爆其共晶间距约为0.3μm，溶质横向扩散距离较短，有利于共晶组织稳态生长，共晶胞尺寸增大。图5不同凝固速率下获得的Al2O3/GAP共晶在1500℃热暴露前后的显微组织:(a1-a4)2μm/s,(b1-b4)16μm/s,(c1-c4)50μm/s,(d1-d4)100μm/s.图5为共晶陶瓷1500°C空气中长时间热暴露后组织形貌，谷被凝固速率为2μm/s时，谷被Al2O3/GAP共晶组织随着热暴露时长的增加而略有长大，热暴露前后共晶组织形态变化较小，均为象形文字结构非规则共晶组织，质量仅增长了0.3%。

投资相关工作以题为Comprehensivemicrostructureregularizationmechanismandmicrostructure–propertystabilityat1773KofdirectionallysolidifiedAl2O3/GdAlO3 eutecticceramiccomposite的研究论文发表在CompositesPartB。Al2O3/GAP共晶弹性模量和最高硬度分别为379±16GPa和18.0±0.5GPa，人爆1500°C空气中热暴露500h后，人爆共晶试样的组织粗化速率小于0.003μm/h，断裂韧性基本保持不变，具有良好的组织与性能热稳定性。

近日，谷被西北工业大学苏海军教授团队报道了激光悬浮区熔技术制备的定向凝固共晶陶瓷，谷被从形态学和晶体学角度揭示了Al2O3/GAP共晶凝固组织形貌演化规律。

图1不同成分Al2O3/GAP共晶横截面组织:(a1-a3)AG20,(b1-b3)AG21,(c1-c3)AG25.图1所示，投资对比不同成分和凝固速率下Al2O3/GAP共晶的显微组织发现提高凝固速率促进了Al2O3/GAP共晶由非规则共晶形貌向规则共晶形貌的演化，投资增大Al2O3相的体积分数促进了规则共晶组织的形成。人爆本文由材料人专栏科技顾问罗博士供稿。

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