刘泽校¹，聂光临^{2, 3}，严政清¹，刘一军^{2, 3}，林华泰¹，左  飞¹
(1. 广东工业大学 机电工程学院，广东 广州 510006；2. 蒙娜丽莎集团股份有限公司，广东 佛山 528211；3. 广东省大尺寸陶瓷薄板企业重点实验室，广东 佛山 528211)

摘  要：Al₂O₃-AlN复相陶瓷在电子信息领域具有广阔的应用前景，为了保证其服役安全性与可靠性，采用热化学形变调控下的后处理强化技术，提高复相陶瓷的力学性能；并利用非接触式原位形变测量、SEM-EDS、XRD、压痕试验等表征方法，探讨了复相陶瓷的热化学形变行为、物相—微观结构演变规律以及后处理的预应力强化机制。结果显示，随着后处理温度的升高，Al₂O₃-AlN复相陶瓷的弯曲强度呈现先增后降的变化规律；其中，1100 ℃处理制得的试样弯曲强度达到极大值[(519.23±23.87) MPa]，较未处理试样提高了15%，而且后处理并未降低复相陶瓷试样的热导率。后处理过程可以使复相陶瓷中的AlN组分发生表层局部氧化，并伴随体积膨胀，继而通过表层—内芯的热化学形变失配在复相陶瓷表面形成残余压应力，增大了陶瓷试样的裂纹扩展阻力，从而有效提升了复相陶瓷的力学强度；然而，当后处理温度超过1200 ℃时，表面氧化层易形成气孔和微裂纹缺陷，导致复相陶瓷力学强度的降低。
关键词：Al₂O₃-AlN复相陶瓷；热化学形变；预应力强化；原位形变测量；微观结构