【摘 要】
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在陶瓷表面引入含压应力的涂层是一种有效的增强技术。本研究将氧化铝和石英粉混合浆料涂覆在预烧厚的氧化铝坯体上，无压共烧原位合成了热膨胀系数较低的莫来石-氧化铝涂层。利用降温过程中涂层内形成的残余压应力实现了氧化铝陶瓷的预应力强化。结果表明：随着涂层中石英掺量的增加，预应力氧化铝的强度出现先增大后减小的趋势；当涂层中石英的掺入的质量分数为15%时， 预应力增强效果最好，涂层与基体界面结合紧密，预应力氧
【机 构】
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中国建筑材料科学研究总院有限公司绿色建筑材料国家重点实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金重点项目（52032011）； 江西省技术创新引导类计划项目（20212BDH81010）；
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在陶瓷表面引入含压应力的涂层是一种有效的增强技术。本研究将氧化铝和石英粉混合浆料涂覆在预烧厚的氧化铝坯体上，无压共烧原位合成了热膨胀系数较低的莫来石-氧化铝涂层。利用降温过程中涂层内形成的残余压应力实现了氧化铝陶瓷的预应力强化。结果表明：随着涂层中石英掺量的增加，预应力氧化铝的强度出现先增大后减小的趋势；当涂层中石英的掺入的质量分数为15%时， 预应力增强效果最好，涂层与基体界面结合紧密，预应力氧化铝陶瓷的弯曲强度达到（549.44±27.2） MPa，比普通氧化铝的强度提高了37.19%；当涂层中石英掺入的质量分数增大到15%以上，由于烧结收缩不匹配反而引起强度下降；这种预应力增强效果会随着温度升高逐渐减弱，当测试温度达到并超过1000 ℃时，预应力氧化铝和普通氧化铝会具有大致相等的抗弯强度。由于表层压应力的存在，预应力氧化铝也展现出更好的抗热震性能和损伤耐受性。
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