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Barros, Marcelo Daniel [Verfasser:in]; Jelitto, Hans [Verfasser:in]; Hotza, Dachamir [Verfasser:in]; Janßen, Rolf [Verfasser:in] ; Technische Universität Hamburg, Technische Universität Hamburg Institut für Keramische Hochleistungswerkstoffe, SFB 986 Maßgeschneiderte Multiskalige Materialsysteme M3

Microstructure and mechanical behavior of TiO₂-MnO-doped alumina/alumina laminates

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  • Medientyp: E-Artikel
  • Titel: Microstructure and mechanical behavior of TiO₂-MnO-doped alumina/alumina laminates
  • Beteiligte: Barros, Marcelo Daniel [Verfasser:in]; Jelitto, Hans [Verfasser:in]; Hotza, Dachamir [Verfasser:in]; Janßen, Rolf [Verfasser:in]
  • Körperschaft: Technische Universität Hamburg ; Technische Universität Hamburg, Institut für Keramische Hochleistungswerkstoffe ; SFB 986 Maßgeschneiderte Multiskalige Materialsysteme M3
  • Erschienen: 2020
  • Erschienen in: American Ceramic Society: Journal of the American Ceramic Society ; 104(2020), 2, Seite 1047-1057
  • Sprache: Englisch
  • DOI: 10.15480/882.3178; 10.1111/jace.17490
  • Identifikator:
  • Schlagwörter: alumina laminates ; laminate design ; mechanical strength ; R-curve
  • Entstehung:
  • Anmerkungen: Sonstige Körperschaft: Technische Universität Hamburg
    Sonstige Körperschaft: Technische Universität Hamburg, Institut für Keramische Hochleistungswerkstoffe
    Sonstige Körperschaft: Technische Universität Hamburg, SFB 986 Maßgeschneiderte Multiskalige Materialsysteme M3
  • Beschreibung: Tapes of TiO2-MnO-doped alumina (d-Al2O3) and pure alumina (Al2O3) were shaped via tape casting. Laminates with three different layer numbers and respective thicknesses were produced and sintered at 1200°C. The microstructure and mechanical behavior of laminates were investigated and compared to the respective monolithic references (d-Al2O3 and Al2O3). The use of dopants in alumina decreased the initial sintering temperature, leading to higher densification at 1200°C (~98% theoretical density (TD)) when compared to Al2O3 (~73% TD). The higher density was reflected in a higher Young's modulus and hardness for doped alumina. A region of diffusion of dopants in pure alumina layers was observed along the interface with doped layers. The mechanical strength of d-Al2O3 samples sintered at 1200°C was not statistically different from Al2O3 samples sintered at 1350°C. The strength of laminates composed of doped layers with undoped, porous interlayers did not change. Nevertheless, as the thickness of these porous interlayers increases, a loss of strength was observed. Monolithic references showed constant values of fracture toughness (KIC), ~2 MPa·m1/2, and linear crack path. On the other hand, KIC of laminates increases when the crack propagates from weak Al2O3 layers to dense d-Al2O3 layers.
  • Zugangsstatus: Freier Zugang
  • Rechte-/Nutzungshinweise: Namensnennung - Nicht-kommerziell - Keine Bearbeitung (CC BY-NC-ND)