研究目的
研究二氧化钛掺杂量对定向激光沉积（DLD）技术制备的Al2O3/Al2TiO5复合陶瓷微观结构和力学性能的影响。
研究成果
研究表明，TiO2掺杂量为2-6 mol%的Al2O3/Al2TiO5复合陶瓷具有良好的综合力学性能。该研究证实了DLD快速成形大尺寸高性能Al2O3/Al2TiO5复合陶瓷结构的可行性，对DLD技术的实际应用具有重要指导价值。
研究不足
该研究受限于沉积过程中较高的热应力及陶瓷材料固有的高脆性，这使得DLD制备陶瓷结构时开裂问题普遍存在。即便采用高温预热和超声辅助工艺，对裂纹缺陷的抑制效果也非常有限。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用定向激光沉积（DLD）技术制备不同TiO?掺杂量的Al?O?/Al?TiO?复合陶瓷，其方法原理是通过Al?O?与TiO?的原位反应形成复合陶瓷。
2：样品选择与数据来源：
以商业纯Al?O?和TiO?粉末为原料，制备了TiO?含量为0至50 mol%的样品。
3：实验设备与材料清单：
DLD系统由Nd:YAG连续波激光器、三筒式送粉器和三轴数控机床组成，采用高纯氩气输送粉末原料。
4：实验流程与操作规范：
激光束设置为负离焦状态，基材表面光斑直径调节至约2 mm，工艺参数设定为激光功率250 W、扫描速度400 mm/min、层厚增量0.4 mm。
5：4 mm。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：采用X射线衍射（XRD）表征物相组成，扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）分析微观结构及元素成分，维氏压痕法测试显微硬度和断裂韧性，三点弯曲法测试抗弯强度。
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X-ray diffraction (XRD)
Empyrean
PANalytical B.V.
Used to characterize the phase composition of prepared samples.
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scanning electron microscopy (SEM)
Supra55
Zeiss
Used to characterize the microstructure of prepared samples.
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Nd:YAG continuous-wave laser
JK1002
GSI Lumonics
Used for directed laser deposition (DLD) technology to prepare Al2O3/Al2TiO5 composite ceramics.
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three-cylinder powder feeder
DPSF-D3
Beijing Research Institute of Aviation Engineering
Used to deliver powdered raw materials to the nozzle coaxially coupled with laser beam.
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three-axis CNC machine
LP7002
RESUM
Used for the deposition process of Al2O3/Al2TiO5 composite ceramics.
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energy dispersive spectroscopy (EDS)
Used to characterize the elemental composition of prepared samples.
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