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太阳能热发电是最可能引起能源革命、实现大功率发电、替代常规能源的最经济手段之一。然而，塔式发电系统中熔融盐的输送对金属管道有强烈的腐蚀作用，降低了管道的使用寿命。开发新材料制备输热管道具有重大意义。 本文以Al2O3为主要原料，添加ZrO2、SiC提高其力学性能及抗热震性，并采用注凝成型工艺制备了Al2O3基复相陶瓷管道。
采用SEM、XRD和EPMA等测试方法，对Al2O3—ZrO2复相陶瓷、Al2O3—SiC复相陶瓷及Al2O3—SiC—ZrO2复相陶瓷性能和微观结构进行了分析测试。结果表明，添加的ZrO2颗粒部分分散在Al2O3晶界上，四方相ZrO2颗粒发生相转变，并在基体中引起微裂纹，从而吸收了主裂纹扩展的能量，达到了对Al2O3基体增强增韧的效果。加入的SiC颗粒部分发生氧化生成SiO2与Al2O3反应生成针棒状莫来石，莫来石纵横交织排列在于氧化铝陶瓷基体中，将其它颗粒相互连接起来，形成桥连结构，阻止了微裂纹发展成危险裂纹，提高了材料的抗热震裂纹扩展能力及材料的抗热震性。在Al2O3基体中添加15wt％ZrO21480℃下烧结样品的抗折强度达150.34MPa。在Al2O3基体中添加10wt％SiC1480℃下烧结样品可承受室温～1000℃抗热震循环11次。在Al2O3基体中添加10wt％SiC、10vol％ZrO2（外加），1480℃下烧结样品的抗折强度达160.42MPa，试样抗热震循环（室温～1000℃）7次后抗折强度仍达132.04MPa，抗折强度损耗率仅为17％。
采用注凝成型技术，以SiC、纳米ZrO2颗粒和Al2O3为原料，加入凝胶有机单体（丙烯酰胺）、交联有机单体（N—N亚甲基双丙烯酰胺）、凝胶引发剂（过硫酸铵）、凝胶催化剂（N—N—N—N四甲基乙二胺）、分散剂（柠檬酸胺），制备固相含量高达85wt％，粘度为52.5mPa·S的Al2O3陶瓷悬浮体，经注凝成型，1480℃烧结样品。通过SEM、XRD等测试手段测试所得样品的相关理化性能。结果表明，注凝成型的原位固化技术，悬浮体固化后颗粒仍保持原有的位置，样品结构均匀，致密度与强度提高。经注凝成型烧结制备的样品吸水率、气孔率分别降至0.98％、1.02％：体积密度、抗折强度分别为3.843g/cm3、183.27MPa。
EPMA分析结果表明，样品中ZrO2颗粒在室温下为以亚稳四方相存在，在裂纹尖端应力场的作用下，ZrO2粒子发生四方相→单斜相的相变而吸收了能量，从而提高了材料强度及断裂韧性。原料中的SiC颗粒发生氧化反应，发生反应生成莫来石，针棒状形成桥连结构，阻止了热震情况下产生的微裂纹发展成危险裂纹，从而提高了材料抗热震性。