thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate

11
Thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate Cristina Domõ  nguez a, *, JeÂroÃme Chevalier a , Ramon Torrecillas b , Laurent Gremillard a , Gilbert Fantozzi a a GEMPPM-UMR 5510, INSA de Lyon, ba Ãt. 502, 69621 Villeurbanne Cedex, France b INCAR, CSIC, Ap. 73, 33080 Oviedo, Spain Received 15 June 2000; received in revised form 6 September 2000; accepted 21 September 2000 Abstract Calcium hexaluminate is a material close to alumina which is recently being the subject of an increasing number of papers. However until now, nobody has deeply studied its properties or the mechanisms responsible for its mechanical behaviour. The ¯exural strength, toughness, crack growth resistance and thermal shock behaviour of calcium hexaluminate have been investigated. The observation of crack surfaces and cracks generated by indentation has allowed to identify the fracture mechanisms and to evaluate the in¯uence of microstructure. Properties were compared to alumina. # 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. Keywords: CaO±6Al 2 O 3 ; Crack growth; Fracture; Mechanical properties; Thermal shock resistance 1. Introduction Calcium hexaluminate (CaAl 12 O 19 or CaO . 6Al 2 O 3 ), often denoted as CA 6 , occurs in nature as the mineral hibonite. 1 This phase is the most alumina-rich inter- mediate compound of the CaO±Al 2 O 3 system, 2 and the one which exhibits the most excellent thermal properties. 3 CA 6 has a theoretical density 4 of 3.79 g/cm 3 , crystallises in the hexagonal system (spacegroup P6 3 /mmc), 4 6 and presents the structure of magnetoplumbite. The morphology of CA 6 grains show preferential growth along their basal plane. 7,8 This growth-rate ani- sotropy is responsible both for the orientation of CA 6 with basal planes perpendicular to the reaction front, 7,9,10 and for the platelet or platelike (to classify grain shapes, the terms de®ned by Song et al. 11 for alu- mina grains are used) grain morphologies when CA 6 is obtained by reaction sintering. 12,13 On the contrary, when CA 6 is synthesised and milled previously to be pressed and sintered, grains are always equiaxed. 13,14 It is necessary to dierentiate between grain growth during and after CA 6 formation, because both processes will contribute to ®nal texture. 15 The morphology of CA 6 grains is related to the free space they have to develop during CA 6 formation, since their growth along their basal plane is limited by the presence of others grains. When the plates impinge upon each other, the grain growth proceeds at a much lower rate and the ¯at boundaries become curved. So, sometimes CA 6 obtained by reaction sintering can also present equiaxed morphologies. 12,15,16 After CA 6 formation, the main mechanism responsible for grain growth is the welding of neighbouring platelet grains when they are disposed with their ¯at boundaries, and thus with their basal planes, parallel. 15 For this reason, platelet grains become more equiaxed as ®ring temperature increases. When grains are equiaxed, the proportion of grains with basal planes parallel is very low, so the increase in ®ring temperature does not much aect grain granulometry. Fig. 1 illustrates the presence of both mechanisms: grain impingement and plates welding. Some studies have been published concerning the mechanical properties of calcium hexaluminate, but in the majority of cases they are dedicated to the CA 6 ± Al 2 O 3 composites. 17 24 The published properties of pure CA 6 13,14 present a high spread due to the dierences in density and microstructure mainly caused by the dier- ent processing methods employed. The values reported 0955-2219/01/$ - see front matter # 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. PII: S0955-2219(00)00274-0 Journal of the European Ceramic Society 21 (2001) 907±917 www.elsevier.com/locate/jeurceramsoc * Corresponding author. Tel.: +33-7243-8382; fax: +33-7243-8528. E-mail address: jerome.chevaleir@insa- yon.fr (C. Domi  nguez).

Upload: cristina-dominguez

Post on 05-Jul-2016

213 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate

�������������� ������ �� �� ���� ��� �������� �������� �������� �

��� � ����� ���� ���� ��� ��� �� �������� �� ���� ���������� �� ���� !�������� �� !���� "� ��� �

����������� ��� � �� �� ����� ����� ��� ���� �� �!"����� #���$� %"��&��� #��� #��#� �'� ()� ))* +,����� �'���

������� #$ ��� %&&&' ������� ������ ���� ( )�� ����� %&&&' ����� �� %# )�� ����� %&&&

��������

������ �������� � � � �� ���� ����� � ����� *��� � ���� �+ ��� �� ���,�� �� � ������ ����� �� ������-.�*���� � � �*� ����+ ��� �����+ � ���� � ������ �� �� �� �������� ��������� ��� � �������� ��������- ���/������ � ��� �� �������� ����0 ���* � ���� ��� �� ������ ����0 �������� �� ������ �������� � ���� ��� ��� �� ��-��� ������� � �� ����0 �������� �� ����0� ����� �� �+ �� � � ��� ����*�� � �� �+ �� ���� ��� �������� �� �

������ � �� /���� �� ����� ��� ���- 1����� �� *��� �������� � �����- � %&&# 2������ )���� �- 3�� ��� � ��������-

-��.�"�/0 ��45(3�%46' ����0 ���* �' "��� ���' 7������� ������ ��' ������� ����0 ���� ���

� ���� ������

������ �������� � 8��3�#%4#9 �� ��4-(3�%46:��� � ��� �� �� �3(� ������ � ��� �� �� �������� �-# ��� ����� � �� ��� �����;��� ��;���� � ������� �� �� ��453�%46 �+� ���

% �� ���� *��� ���� � �� ��� ������� ������ ������ ��-6

�3( ��� � ����� ��� ��� +< �� 6-=9 �>��6� ��+� ������

�� �������� �+� �� 8���������� 1(6>���:�<�( ��

����� � �� � ��� ��� �� ���� ������ �-��� ���������+ �� �3( ���� ���* ������� ��

���* � ���� ��� ����� ����-=�? ��� ���* �;�� � �;�� ���+ � ��������� �� � ��� �� ��� � � �� �3(* � ����� ����� ����������� � �� ���� ���� �=�9�#& �� ��� �� ��� ��� �� ��� ��0� 8 � ������+��� ������� �� ���� ��@�� �+ )�� � ��-## ��� ���;�� ���� ��� ����: ��� ����������� *�� �3( ��� ��� �+ ���� � � ���-#%�#6 4 �� �� ���+�*�� �3( � �+ ������ �� ����� ��������+ � ��������� �� � ����� ���� ��� ��*�+� �A�����-#6�#< B ��������+ � �C��� � � �� *�� ��� ���* � ������ �� �� �3( ����� �� ������� �� � ��������� *��

�� ��� � � @�� �� ���-#$ ��� ���������+ �� �3(���� � ���� �� � �� ���� ����� ��+ ���� � ����������� �3( ����� �� ��� ��� ���* � ���� �������� ���� � �� �� �+ �� ������� �� � ���� ����-D�� �� ��� �� ���� ��� ���� � ���� �� ������* � �������� � � ���� ��*�� �� � �� �� /� �������� ������ ������- )�� ���� ��� �3(�� ��� �+ ���� � � ��� �� ���� ����� �A����������������-#%�#$�#( 3� �� �3( ����� �� �� ��������� ��������� ��� ��� ���* � � �� *������ �������� ��� ��� ���� *�� ��+ ��� �������* � ��� /� ��������� �� ��� * � ��� ����������� ��������-#$ "�� �� ������ ��� ��� ���������� ���� �A����� �� @�� ������ ��� �������-D�� ���� ��� �A������ �� ������ � �� ���� * ������ ����� �������� � ���+ ��*� �� �� ������ @�� ������ ��� ���� � ���� �C�� ��� �������� �+-"�- # ���� �� �� �� ������� �� �� � ��������E ��������� �� ��� �� *����-)��� � ���� ���� ��� �������� ������ ��

�������� ������ �� �� ������ �������� �� �� �� ��,�� + �� ����� ��+ ��� ����� �� � �� �3(53�%46 ������ ��-

#=�%< ��� �������� ������ �� �� �����3(

#6�#< ����� � ��� ������ ��� � �� �C������ ��� + �� ����� ��� ��� ���+ ������ �+ �� �C��;� �������� �� ���� �����+��- ��� ������ ����� ��

&9$$;%%#9>&#>F ; ��� ��� �� �� � %&&# 2������ )���� �- 3�� ��� � ��������-

1B B E )&9$$;%%#98&& :&&%=<;&

������ �� �� 2������ ������ )��� + %# 8%&&#: 9&=59#=

***-�������-���>���� �>,�����������

� ���������� �� ���- ���-E G66;=%<6;?6?%' ���E G66;=%<6;?$%?-

��1�� ���"�//0 ,�����-��������H��;+�-�� 8�- ���� ����:-

Page 2: Thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate

��� �� /������ � ��� � �� ������� � ���� ��;���� ��� �C�� �� *�� #$95%?9 71� �� 6-%5<-$71�

�� ��� � ������������ � ���� �� ����� �� $965

(#% 71� �� 6-&56-< 71��� ��� � �� ������� �� �;

���- ��� *��0� ���� �� �3(53�%46 ������ �� ���*���� ��� �� ���� ��+ ����� �- ����� *��0� �� �������@�� ������ � ��+ ����� � ����� �� ���;��;���� ��� ����� �� � ������ �������- �������������� � � � ���� � ������ ����� �� ���;��;���� ��� ����� �� ������ ��� �������������� ��%$�%= ��0� � �� � ��� ��� �� *�� �3(�� ����� �� ���� ����- I���� ������ ���� � �������* ,�� �� ����� �� �� �� � �� ���� �������� /������ � ��� � �� �3( ������ � �������-

#? B ��� ���� ���� �3(53�%46 ������ ������� ������ ���� ���* �� �� ��� � �� �3( ��� �+ /����� �������%% *��� �� ��,�� + ����� ����� JB�

������ *�� �3( � ����� � 3�%46-#=�#9�%#�%6 B ���

��� ���* �� �� ������ ����� �� � �� �3(���� ������� �� ����0 ���* � ���� ����#9�%# �� �� �� ����0 ���������+ � ����� *�� �3( ������� �A������ �� �� ���� *�� ��+ ��� ��� ��- ���+������ �� �� �� �� �������� � ��� � ��� ���;��- "��� ��� ������� ��� ��� � ���� �3( ��@��� ��� �- ��� �� ���� ������� ������ �����������%< �� ����0� �� �3( ��� �� ������ ���� ����+������ ���� �������� � � ��� �- ��� �������� *����� � � �������� ��������-��� ���� ���� �� �������� �� ������� *����

����� ��� ��� ���� � ��� ��0� ������������ ��� ���� ���� ��� ��� � �� ��� �� ����� �� ���� �� �� �� ����� � �� �� *�0� �� � ����0� ���� ����� � ������� �������� ��������- K� *�� ���� �;����� �� �� ����� �� 0� �� ���������+� �3(��� ��� ����� �� � ������� �� ���� ����������� ��#(�%6 ��� � �� � � ������� ����� �� +

�� � �������� �� ������ ������ ������ ��-B � ���+ ������ ��+� ���������� ����� ����� �� ����� �� �������� � � @���;�� �� ������ ��0� �3(� �� ���� �� ���� �� ����� @��� ��� ��-%<�%?�%9 B ����� � � ��* ������ + �� �� �� �����6&�66

�� � ��� � ��� + ������ � ���������- ����������� �� ����* �3( � �� �� �� * � � ��� �� ��� ��� ������ ��� * ��� ��@�� ������� �� �������� �� ����- .������� �� �� �� � � ����� ���;���� ���� � ����� �� ������ ��� �� �� �� ���� ��;��� �� �� ������ �� ����� ��� ��� ������ ����� ��+ � ���������-?�6<�6$ ���0� � �� ����� + ������ ������ �� � ��������� � @��� ������ ��)�� K�� ��� �� �� ��� � ��� ����6(�69 ��� ���������� � ��� + �� ��* ����� + � ���� ��<&�<#

��+ ��� ���� ��� � ��� ���� ��� ��� ��� �������; � �� ������ *�� �-<%�<6

���� � �� ���� � �� � �� ������ �� �� �3(��� � �� �� ��+ � ��* ��� �� �� ������� ����������� ������ �� ���� ��� ����� �� * � ����+������ �� �� ���� ��+ ����� �- ��� *��0 ������� � �� � ��+ �� ���� �������� ������ �� �� �������������� � �� �� �������� ��������� ��� ��������� ��������- ����� *�� �� �� ���,�� �� ��� �����-

� ������������ ����� ���

�3( *�� ������ �+ ���� � � ��� �� � �� ��� ��?$-9 * -L ����� 8��6&&&)!� 3����� 1 �������1��+����: �� #<-# * -L ������ ������ � ��*;���� 81!;<&� 3� ������ !,�� )��:- )������ * � ��;���� ��� �� �� ����� ��� ���� *��� �������� �+���� �� �C��� �������� �� ����- �� ��� �� ���;����� �� ���� �����+��� �� ����� ��� ���� ����+���� ������ �� ��� ����� �� ����*����-#$ ���+ ������/+ ����� �� ����� # �� "�- %- 3� ������+����� �� ���- #$� � �M��� � ����� ���� ��� + ���� � � ���� �3(E ��� ������ � ��� ��;���� ��� �� � #=$&��� -�- ���� �+ ����* �� ���� ������ ��� �� ���� ��� �� �� ��� + *�� ��+ 9$L�� ����� ��� ��� +- ���� ������� *��� ��*�+� A� �������- .� ������ ����� ���� ��� ���� � �����������+ ���� �� ������ �� ����� � ��@�� ���; ���+ �� ����� ��� ��� �� ������ ��� *��� �����;�� �� �� ���+��- 7���� ��� ��� �� ������ �� �� �� ������� �3( *�� �� �� ���,�� �� � ��� ��� �����-7������� �� � *��� ����� �� ���� � ���;

������ ������� * � ������ �� ���� <�(�<&��6- ��� ���� ���� �� �� /������ � ��� � ��������� �� ������ ����� �� ������ ����0 ������� *���������� * � ����� ��� � 8( ��: �� �� ����� *������������ 8���� <$�:- 3 � ���� � �� *�� ��;������ � �� �� �� �� �� ���� ���� �� ������� ��� ������� �� �;����� �� �� �+ ���� �� � �����

"�- #- )27 ���������+ � ��� ���@�� � �� � �3( ������

�� ��� �+ ���� �;� ��� �� �� @�� � #($&�� � �� ��� ��

3�%46 �� ���46- 83: B ���*� ��* ���* � � ������� �+ �� ���;

����� ���� �� 8K: ��* �� ���� *��� *�� ��+ ��� �������

* � ��� ����� ���� �������� �� � ��0 ��� ���-

9&? #� 2�134�5!�6 �� � � 7 8�!"�� �9 �:� �!"�'��� #�"�1�& ��&���� � ;�< �(=�(

Page 3: Thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate

��* * � � ��� *� � �� &-6 ��- 3 ����� � �� 8��;�� �� �� ���� =& ��: *�� ��������+ �� ���*�+ ��;����� �+ � ����� ���0��� * � � ( �� ����� ��� � ������������ �� �� � �� �� @�� � ��- ������� �� ����0 � �� ��� �� �7>� *�� @��� � &-6 ��&-$$ ��� �� ������� �� �;����� �� � ������ ���+-"�� ������� *��� ���� ��� �� /������ � ��� �� ����

��� �� �������� �� ��� �� �;����� �� � ������ ��� ��� �� ������ ����0 �� �-"��� ��� �� � *��� ������ �� * � � ����;�� ���;

�� ����� * � � �� �� ��� �� 6$ �� �� � ����� �� #& ��- ��� �����;���� ����� *�� $ ��>������� 6 ��>� ��� �;����� �� �- "������� � ��� ��� ������� *��� �������� � ���� ������ ����

����� #

1������� ��� ��� ��� + �� ���� ���������+ �� �3( �������

1������� ��� �� !��� ���������+

)����� 7��

�� ���

"����

�� ���

"��

������ ��� 8��:K��0

��� + 8L:

�� �

8��:D� �

8��:3����

�� �

1���� +

�� ��� �

)1 ) ��� ���� ��� � � #($& =6-$�&-# <-%�%-< #-%�&-? <-6�6-$ D�� ���

1����� #=$& ?(-%�&-$ (-$�6-$ %-$�#-$ %-9�#-$ �����

3� 3 � � ���� )�� ��� � #(&& =&-#�#-% %-(�#-$ #-#�&-( %-(�#-$ .���������

#($& =(-$�&-= 6-&�#-= #-%�&-( %-(�#-( ����� �����

#=&& ??-6�&-? 6-%�%-# #-6�&-9 %-=�#-=#=$& 9<-(�&-% 6-<�#-? #-$�&-? %-(�%-#

"�- %- )27 ����� �� 8�: )1 �� 8�: 3� ������� @��� � #($&�� �� 8�: )1 �� 8�: 3� ������� @��� � #=$&��- I� � �� ����� ����� �� � �� 8�: �������� * � �� � ��� �������-

#� 2�134�5!�6 �� � � 7 8�!"�� �9 �:� �!"�'��� #�"�1�& ��&���� � ;�< �(=�( 9&9

Page 4: Thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate

#&&&� #%&& �� #<&&��- ��� ���� ��� ������� *���� ����� ��� ���� ���� � ���� ���� 8)2IK:�������- "��� �� ���� ������ ��� � ��� � ��; ��� � �� ������� ��� ������� �� �� ��� ����� ��� � *�� ������ �� ������� �E

-�� � ?�

.

� ���� �

����

� ��

*���� -B� � �� �������� �� �� /������ � ��� �� � �� �� ��� ����0 ��� �� N8�>.: � �� ����� ������������ ��� �+ ���� � ��-<< ��� ���� ��� � ����0������� � *�� ��+ �������� � ���� ������ ���-��� �;����� � �� ����� ���� ����0 ������� ����� �� ��������� �� �� � ���� �� + ��� ��� -���� � ��� � �� ����0 ��� �- ��� ����0 ��� � � �� ��;��� ���� �+ ���� �� ����5��������� ����� �+ �� �������� �� ���-<$ ��� �� ��� ������ �� ��-� �������

<( �� � �� ��+ ��������� ��� � �� �������� + �� ��� �������-�� ��� �� �� ������ ����0 �� �� ��� ���� ���

�������� ��������+-<= ��� ������� *��� ���+��� �� � ���� ��� ������ � �C��� ������ ������� #& �- �� ������ �+��� �����+ �+ �� ������ ��� *� ,� � �� ������ �� � �� ������ �����- ��� �����; � ����� 832: �� �� ������ *�� �� ���� �+ ��������� �� �������� ���� �� � � *���;���� ������ �� �� * � �� ������- ��� ������ ����������� ����� *�� �������� ����� � �� �� �� ����0����� �- ��� ������ ����� �+ ������ ����0 *�������� ����� �+ ������� �� ����� � �� �� �� ���� ��� � �� �� ����0 �� �� �-�� ������� ����0� �� �� � ���� ������� *��� �� ��

������� * � � ����� �� ����� ��� �� ��* � ( ��-��� ������� ������� *��� �������+ � ���� � #$&&�� ���# � � ������� ����� ������� � ������� �� �� �� � %&& I * � � O�0��� �� ��- "���+ �� �� ��������� ����0 �������� *��� ���� ��� �� ��� ���� ����; �� ��������+ ������� � 8)27: �� ����+ ��;������ P;��+ �������+�� 82�P:- �� ����� ���� ����� *��� �� * � � ����� *��� ���������+���; ���� �� �;����� ��� ���;������ � ���;���� ���� �� ��������+ ����� � 8.��27:-��� �� � ��+ *�� ���� ��� ������� @��� � #($&

�� #=$&��� *��� �� /������ � ��� � �� 3� �� ����*�� ���� �������� �� �� @�� � #(&& �� #=&&�� ����� � ��� �� /���� �� ����� + ���� -

� �������

3+ �����+ ����� *�� �������� �+ �27� � ��� � ��� ��������� �� � ���� ,� �- I���� ���������� �� ����� *�� ��� �� ������ �� ��� ��;���� � �� � +� �� ���* "�- 6- ��� ������ ����� ���� �� ���� �� ����� �������� � /� ����;����- 3 ���� ��� �� ���� ����� �� �� ���� ��� ��

���� ��� � �� �� ������ � ����� ��� ���� �����;��� � �� �� �� ��+� ���������� ����� �� �3(- 3� *�� ��� ������� /� �������� ������� �������� � �3(����� ������ ���� �� ������ � ����� ��� ������������ � ��+� ���������� ����� �����-"�- < ���*� �� /������ � ��� � �� �C��� �� ��;

���� ��� � ���� ������ ���� �� � ��� � �� @�� ������ ���- B �� �� �������� �� ������ �� ��� ��6?& 71� �� �� �� ���� ��� � ��� �� ��� ��������� �� 9$L- ��� /������ � ��� � �� � �������� ���� � �0�� � �� � � ��� + �� ����� ���;������+- Q�����+� � ������ @�� ������ ��� ����� � � ������ ��� + �� ��������+ /������� ��� �- ��� �������� � �����*�� ��+ �+ 3� ���;����� *��� )1 ������� �� ��������� �����+ �� @�� ������ ��� �������- ��� ����� � �� �� �� � ��� ��� � �� ����� + � �����+�� "�- $- "�� �� ��������� + ������� )1 ������� ���� ��*�+� � ��*�� /������� ��� � �� 3� ���- ��� ����� �������� � ���������� �� �� ����� + �� � �������� �� )1 �� �;��� ���*� � ���� ������ * � ����� +- 4�+ ��R98':������ �� 3� �� ���� �� �� @ �� �+ � �������� ����;� �� ��* � �� ����E

�� � <6&���%�(' ��

*���� ' � ����� +-"�- ( ����� � �� �������� -B�� �� � ��� � ��

@�� ������ ���- -B� ������� * � @�� ������ ������+ ��� � �� �������� �� ����� ����� +- ���0� � �� ��� ��� ����� ��� ��� �� �3(� � � ��� ���*�� ����� �� ��� � � ����� �������� �� �������+ �������� � ��� ��� ��� ������ �� ������ �� �� �� ���� * � ����� ����� �� � 8)1: � �� �� *�����*� �� ��*�� ������� ������- ��� ��� ���� �� � ��� ����� �������� ��� *��0� �� �� ��* ��� +�� �� �� ���� ���� �+ � ��� ��� �C�� -"������� � ��� � � � � ��� ������ �� �� �

�� ����� ��� ������ � �� /�*� ����� ��������- )� �� �� ��� /�* ���� *��� ��������- ��� �� 3� ������� 8"�- =: ���� � ����� ��@�� �+* � @�� ������ ���- 4 �� �� ���+� )1 �������� �� �� ��� /�* ��� ���*� �� � ���� #&& �� *��@�� ������ ��� ������� � #=$&��-��� ����� � �� /������ � ��� � �� � ��� � �� ��

������ ��� � ���* "�- ?- ��� �� �������� � �������� � �� ������� �� ���* ��� ������ � ���� ������ ���� �� � #<&&��� �� �C������ ��� �����- B �� ���� �� �������� �� � �� ������ ��� ��������� #&&& � #%&&��� �� ��������� ��@�� �+- 4� ��� �� ������ ��� ������ �� �� �������� � ���� ����; � - 3� ������ �� ������� ����� � �� � ��� � �� �� ������ ��� 8"�- 9:� � ����� ��� �� �� �� �;����� �� ����� ��� � �� *�� #&&& �� #<&&��-"�- #& ���*� �� ����� � �� ����0 ���* � ����;

���� J�� � ���� ������ ��� * � ������ ����0

9#& #� 2�134�5!�6 �� � � 7 8�!"�� �9 �:� �!"�'��� #�"�1�& ��&���� � ;�< �(=�(

Page 5: Thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate

��� �- -� ������� ���+ �� ����� @��� � #=$&��

*��� ���� @��� � #($&�� ���* �+ �;����� �C�� -��� ����0 �������� �� �� ����� @��� � #=$&�� ��

�� �� � ��� ������ ��� ���* �� ������� �� +�������� ��� �� � ���� ��� ��������� �� ���* "�- ##- ����� �������� ��� �� ��� ���� �������� ���3(- ��� ���� �� ��� � ���� ��+ �� ����� @���� #=$&��� �� �� �� ��� ������ ��� �������� �� �-�� �� �� ����� �� �� �������� �������� ��

������ �������� �� *� ������ � ������� ����0 ���;����� �+ )27 �� � �� /� ������� ����� ������* ����0 �� ��- 3 +���� ����0 ������� �� �3( �

�����+�� "�- #%- B �� �� ��� �� ����0� ���� �+ ��� � ���������� ��������- ��� ����* ���*�� ���� ������� �� SS�������� � ���TT-"�- #6 ���*� �� +���� �� � �����*�� �+ � ��;

� � ����0 � ������ �� 3� �� ���� @��� � #=$&��- ��� �� � � ������� �� ��� ������+ �����-��� ����0 ���� ������ ���� ���� �������� 83�� �:� �� ������� �� ���������+ ������ ������� �������+ �+ ����� �������� � /� �������� 8K�� �:- )��� ���� �� ���+ �� ����� @��� � #=$&��� ����0 �� ��/�� � ����� �� ���� �+ � ����������� 8� �� :- 3+ ����0 ����� *�� ��������-

"�- 6- �27 ���� �� �� ���0 �� � ������ �������� � ���-

#� 2�134�5!�6 �� � � 7 8�!"�� �9 �:� �!"�'��� #�"�1�& ��&���� � ;�< �(=�( 9##

Page 6: Thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate

"�- <- "������� � ��� � � ���� ������ ��� �� � ��� � �� @��

������ ���-

"�- (- �������� � ���� ������ ��� �� � ��� � �� @�� ��;

���� ���-

"�- =- �� ��� ����0 ��� ����� � �� � ��� � �� @�� ������;

���-

"�- $- "������� � ��� � ����� � �� � ��� � �� ����� +- "�- ?- "������� � ��� � ����� � �� � ��� � �� ������ ���-

"�- 9- ������� ��� �������� �� �������-

9#% #� 2�134�5!�6 �� � � 7 8�!"�� �9 �:� �!"�'��� #�"�1�& ��&���� � ;�< �(=�(

Page 7: Thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate

������� ����0 ������� �� ������ �� ���� ���� ��� ������ ��� �� �� ��� � ��� � � ������� �� ����� %- �� ��� ������ ��� � �� ������ ��� � *��� � ����� ���� � ��� � ������� ��� � ��

�� �� ����� ������� � �� ��� ����0�- ��� ��� ��� ��� � �� �� ������ ����0 � � ��� �� �� �� �� � �� ����0 ������� �-7� ���� )1 @��� � #($&�� ���*� �� ��� ���� �C �� � ��� � 8?(L: �� ������ ��� �������$$&��- D�� @��� � #=$&�� �� �� ����� ����� � �������� ���� �C 8<9L: � � ��*�� ������ ���-7� ���� 3����*� � ����� ��������� *�� @��� � #($&�� ��� ��� � ��� � ���� � � � ��� ������� � �� ��;���� ��� ������� (#&��� ����� � �� �� �� ���� )1 @���� �� ���� ������ ���- 7� ���� 3� ���� ����� � �������� ���� �C 8(=L: � � ��*�� ������ ��� *�� @���� #=$&�� �� *�� @��� � #($&��- �� ��� ��� ��; ��� ������ ��� � ����� �� ����� @��� � #($&�� �� ���� @��� � #=$&��- 4 �� �� ���+� ���� ��� � ��� � � ����� �� ����� @��� � #=$&��-

� ����������

2�� � �+ �����+ ����� *�� �������� �+ �27� ����+ ����� A�� + �� �����+ ����� ��� �� �����

"�- #&- ����0 ���* � ���� ���-

"�- #%- )27 ���� �� � +���� ����0 ������� �� �� ����� )1 �� 3�-

"�- ##- �� �� �� ����0 ������� �� � )1 ������ @��� � #=$&�� �� ��� ���� ��� �� � #&&&��-

"�- #6- 8�: ����0 �� � �����*�� �+ � �� � � ����0 3�

�� ���� @��� � #=$&��E 3� ��������� ���� ���' K� �������������� ��� * ��� ����0 ���� �' �� ���������� ���� ��� * � ����0

���� �- 8�: �� �� �� �-

#� 2�134�5!�6 �� � � 7 8�!"�� �9 �:� �!"�'��� #�"�1�& ��&���� � ;�< �(=�( 9#6

Page 8: Thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate

�� ����� @��� � #=$&��- ��� ����� � �� ������� �� + �3( ��� �� � ���� ��� �������� �� ����� �� �� � ��� ������ ��� 8"�- ##:- B � ���� 0�* �� ���� � ��,�� �� �+ �3( �� �������� �� � ����������� �� ���� �� ��9�<? ��� � ���� �� �3(��� �����+ �����- ���� ������ ���� �3( ����� ������ ���� ���� �� �����+ �����- ���� �������� �� � ��� ������ ���� ���� ����� �� ���* � ��� �� ����� �3( ��� �� �������� "�- ##-3� ��� ��� ����� �� �������#$ �� �� �������

��������� ��� �� ���* � �� ������ �������� � ����� �� *���� �� ������� ���� *�� ��+ ��� �������* � ��� ����� ����� ��������- �������� ���� ����������+ ���*�� �� ������� �� ������ �� � �� ������ �� *�� ��� �� �� �� ���� ��� � � 8"�- 6:-��� ��� ���*� �� ��� �������� �� � ������ ��+�������� ���� ��� ���* �� �� �� � ��� �� ���;���� ������ � ����� ������� � ���� ����� � ������� � �� ��+ ���;�������� ��� ����- ��������;�������� ��� �������� � ����� ���� �3( ����-���������� ���;�������� �� �� ��� �� � ���;

���� �� �� � � ����0 ������� �- B *�� ��� �� ������ ��� � ���+ ���������� ������ ����� �������� �/� �������� 8"�- #6:- ����� ����� �� ��� �� @���� � ��� ����� ����� �� ���;��������- B� ����0 ��/�� ��� *�� ���;�������� � ����� �� ����� *�� ���� �� ������ �� ��� �� *�� �������� � ��� �� *�� ��/�� � �� *�� ����� �����- ��� ���� �� � ��� ���*�� "�- #6� ������ �� ���� �������� "�- #%� �� �� ����� �� �� � ���;�������� ����0�- Q�����+ ��� ��� ����� ��� ���� � ���� � ��� ����� ���������- B ������ �������� � �+ ��� �����*�� � ���� �� �� ��� ����0 ��/�� � ��������� ��� *�� � ��� �� �� �� ����- ��� �������������� ��� ���� ���;�������� ���� �� �� ���� �������+ �� ���;�������� � ��*� � �� ���� ����� �� �� ���� ��� ����+ ��� ���� ��� �������� 8*� ������������� �� ���;�������� ��������� � �� ���������� �� *�� ��� �� �� ������� ������:-����� � ����� ��� �� ����0 � ������� � � ���� ������ �� ���� �� ���� �� ��� ���������*���� ��� ����� ���� � � �����-3� ��� ��� ��� "�- $� ��+ �� /������ � ��� �

�� 3� ������� �� �� ���� �� � �� ����� +- "�������� ��� � � � � ��� ������ �� �� � �� ����� ��� ������ � �� /�*� ����� �� ������ �� ��-��� �� ��� /�* ��� �� 3� ������� 8"�- =: ���� � ����� ��@�� �+ * � @�� ������ ���- 4 ���� ���+� �� ���� )1� ���*� �� � ���� #&& ��*�� @�� ������ ��� � ������� � #=$&��- 3 ���;���� *��0 �� ����� �� ���� ���*�� �� ��*;��� +������� 8)1: ����� ���� � *�� ��� �� ��� � ������� ��� �� � ��� $& ��-#$ B � *��� 0�* �� �� ����+ �� ����� ����� ���� � ���@�� � ������� � � ���* *��� �� �� ����� ��� � � ���0 �� ��;������-<9 B )1 �� ����� �� ���� ������ ��� +

* � @�� ������ ��� � ��� � �� ��� ����� � ������� ������ *��� ����� ����� ���� �� ����;� ��� ��� �� ��� ������ ���- 3� �� � ����� ����� �� ��� /�* ��� �� )1 ������� ���* �� *�� @�;� ������ ��� �������� �� �� �������� �� �� �� ���� ����� ��� �� �� ��� /�*�- ��� ���* �� ���� ��� /�* ��� *�� @�� ������ ��� ������������� �� /������ � ��� � �������� ��������� )1�������� � ��� @�� ������ ����- 7���� ��� �������� � �� � ���+ � ���� ���� � �3( /������� ��� � ������� �� ������ + � ���+ �� ������ �+��� + �� ����� ���- ���������� � ������ ��� ��������+ � �� ��� �������� ����� � ��������/�* ��� �� ������ ��� +- I���� ������� � ������� �� � ��� � � ��� ��� � �������� �� �����@��� � #=$&��� ���� *��� ����� �� ����� ��������- 3 ��� ������ ��� ���� ��� �������� ��;������ � ���� �� ���;��������- ����� ���;����;���� *�� �� � ����� �� �� ����� ��� ��������-�� ���*� � ���� � ������� � �� �� ������;

��� ������� �� ������ ��� ����� ���� #&&& �#%&&�� 8"�- ?:- ��� ������� � � ���� ���� � 3� ������ @��� � #=$&��- ��� �� ����� @��� � �� ������ ��� ����� � #&&&�� � ��� ��� ��+� ����� ��� �����+ �����- ��� ����� � �� ����� ��+� �� ������� � � ������ �� ��������0� �� �� �� �����;���� �� �� �� ���� �C �������� � ������ ���� ����� �#&&&��- 4� ��� �� #&&&5#%&&�� ������ �� ���������� �����*� � +���� ��* �� �������� � ������� ������ * � ������ ���-Q�����+� ��� ��� �� ������ ��� ����� ��

����0 ��/�� � ��� �� � ��� ��� ��������-���0� � �� ��� ��� ����� ��� ��� �� �3(� � ���� ��� ��� *�� ����� �� ��� � � ����� �����;��� �� �������� � ��� ����0 ���* � ���� ��� ����;����� �� ��� �� ���* �� �� �� ���� * � ������ �A����� ���� � �� �� *�� ���*� �� ����� ������� ������ �� �� ��+ * � � ���� �;����� �C�� -B ��� � ����0 ���� ��� � �� ������ �+ �� ����������- ��� ����0 �������� � � ������� ����� �� ����� ����� �� ���;��������� �� ���������� ����0 ��/�� ��� *�� � ��� �� �� �� ����-3�� ����� ������ �� ������� �� ����0 ���* ����� ��� ��� �� ��� �� ����� @��� � #=$&������ � ���� ���� �A�����-�� ��� � ��� � �� �� ������ ����0 8����� %: �

����� �� ����� �� ����� � ��� �;����� ����;����- 7� ����� @��� � #=$&�� ����� � ��� � ����0���* � ���� ���� �� ���+ � ���� @��� � #($&��������� �� ����� �� ��� � ��� � ������ �� ��������- ��� ����� �� ��� ������ ��� �� �� �����@��� � #($&�� �� �� ������� �+ ��� ����� �����; +� �� ����� � ��*�� N��� ������� �� ����;A�� �+ ��*�� ������ � ������-������ �������� � � � �� ���� ����� � ������

�� ��� ������ �� �� �� ��������- �������� �

9#< #� 2�134�5!�6 �� � � 7 8�!"�� �9 �:� �!"�'��� #�"�1�& ��&���� � ;�< �(=�(

Page 9: Thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate

A� � ����� �� �������+ �� ������ ������� ��������� �������� ������ ��� ����+ ������ �� �� �����+���� ���- B�� � � �� ���� ��� �� ���� ������� ��+������ �� � ������� ����+ ������ �� �����-$&�$#

I� �� ���� �� )2IK ������� ��� ���� � ����; � /����- Q�����+� � �� ���� ��� �� ��� �� &-%5&-6 �� ��� ����� ����� � � ������ �� � �� ����;���-$%�$6 B �� *��0 � �� ���� ��� �� =& �� *�������� �� *�� ��� ����� � ������ � ��� -B�- �������������� � �� ����� �� ����� ���� ����� /��;���� � ��� � �� ������� ������ *�� ��� + ������ ��� ��� �����-$< B �� ��� �� ����� �3( � ��� ����� + �� ��- 3 ��� ������ ���� /������ � ��� ������� �� �� � �� ����� ��� ����������$$ *��� ����;��� �� �� ����� �3(- 3 ����� �� ���� * � ������ ��� ��� �����+ ���� � � �;����� ���������� � ���+ ������$( �� ������ �������� � �� ���;�� � �� �� ����0 ���* � ���� ���- !������+� ���;�� ��� � �� �� ������ ����0 ���� ��� �� �3(����*� �� � ����� �� ��� ������ ��� �� �� ���� ��� �-$=�$? ��� �� ����� �� �� �������� � ����* ������ ����� � + �� �3(� �� *�� ( �� ? �����*�� �� ����� � ���� ������ ���� �� ���� ����� � #&&&��-$9

� �����������

Q � �*� ������ �������� � *�� � �� ���� � ����+ ������ ������ �� ������� � � ������ ��- 3 A� ������� � �������� � ��+ ��� ��� ��� ����� ������ �� �� �������� ��������� �� � �����;��� �������� �� � ������ � �� /���� �� ����;� ��� ���-������ �������� � ���� � � /������ � ��� � ��

������� ���������� � ����� � ����� ����� +-���+ �� ��� �� ����� �3( � ��� ����� + �� ��-3 ��� ������ ���� /������ � ��� � ������ �� �� ��� ����� ��� ����� *��� ������� �� �� ����� �3(- !�� ���������+ ����� � �� � ���+ ����� � ���� � �3( /������ � ��� � ������� �������� + � ���+ �� ������ �+ ��� + �� ����� ���-I���� ������� � ������� �� � ��� � � ��� ��� ��������� �� ����� @��� � #=$&��� ��0� � ����������� �� ��� �������� � ���� �� ���;��������- ���0� � �� ��� ��� ����� ��� ��� ��

�3(� � ��� � ��� ��� *�� ����� �� ��� � � ���;�� �������� �� �������� � ��� ����0 ���* ����� ��� ��������� �� �+ ��� ����� *����������- I���� ������ ���� ��� � �� ������ �+ �� ����������� �� �� �� ����0 �������� � � �����;�� � ���� �� ����� ����� �� �� ���;��������� �� �������� ��� ����0 ��/�� ��- ��� � ��� �������*� ������ �������� � � ����� � �� �� ����0���* � ���� ��� �� �����- I���� ������� ��� � �� ��*�� ������ ����� � + �� �3(� � ����������0 ���� ��� � ��*�� �� ������ ���*� �� ���*�� �� ��� ������ ��� �� �� ��� � ��� �-3� �3( � � SS�*TT �� ����� � �������+ � ���0 ���

� �� � �� ��- ��� �� ���� *�� �� �� �� �� ���;�� ��� ������ �� *���� � �������+ � ���� �������� ��* ������ ����� � + �� ��� ����0 ���* ����� � �� ����- B � ���� ���� � � ������ ���� � ��� + ������ � ��������� �� ��* �����;� + �� �� �� �����- I���� ������ � �������+ � 0��� �� � ��* ������ ����0 ���� ���- I�*������ �� ��� ���� �� �3( ����� �� @� ��� �� ������ ���� �� �������+ ���� � @���� ������������ ��� ���* � ���� � � ��� � ��� ��;���� ����� �� �� �� ��� �� �� �� ���� *�� �� ���;�� ������ �� ��0� � �� ����� ����0 ���* ����� ��� �� ����- ��� ������ � *���� �* ���� �� ��������� ��0� � �� 0�*����� �� ������� �� �� ���� �3( ��������-

����������

#- ����� .-� !������ �- �� 4����� �- � ��-� T.�� �� ��;

����� ����U �� ��� ����- #�1'�� ����� @���� ����&�/ �&��� �&���

#9$?� ���� %?<$5%?<=-

%- I����� �- D-� D����� �- .- �� 7�,������ 3- �-� ��� ��453�%46�+� �� � ��� ���;���� � ��������- A"��/� B"� #�"�1� ��&�� #9($�

��� <&95<#?-

6- .���� �� � K-� 3������� �� �� ��453�%46 )+� ��- 8� �1�

#�"�1� ��&�� #99&� ��� #$5%6-

<- Q ����+�� 3-� ���0�� J- �� 7��0�*� � ��-� ) ��� ���

��@��� �� ��4-(3�%46- 8� �� �� ����� #:�1�� #9??� ��� #9=5%&&-

$- ���������� �-� !������ �- �� J��;.����� 3- � ��-� 7��� �;

����� � ���� �� �����- ���!� ��,� ����"� �&��� #99&� � � $#5?%-

(- 1��0� �- !- �� ������0� 3- I-� 1� � �� ������ ��� ��� ;

������ ����� V ����;����� ��- �:� �/� ��5� B� #99(� ���

%#56#-

=- J��� ��� B- �� K����+� !- D-� )��� � � � ���� �� �� *��

��4 �� �;3�%46- C� �:�/� #:�1�� �!� %� 5�� #9(?� � � =95?9-

?- 7������ 7-� )��� ��� �-� B���� .- � ��-� .�������� �;

���� �� �������� �� �������+ � ���� �� ��+� �� �����- B

#�"�1�&/ A"��/�&����/� �� � )� ��"�!/ ����"�� /� ��- J- B����0-

3�- �����- )��-� #996� ��- %=65%?%-

9- �� ������ - �-� )���� � .- �� ����� 7-� B ���� �

�� *�� 3�%46 �� � ��453�%46 7�� - 8� �1� #�"�1� ��&��

#9?<� ��� %=56&-

#&- 7�+�� �- )-� �� 3��� 3- .- �� ) ���� .- � ��-� ���� �� ��� �

� ����� ���� �� ��;������ �� ����� �������� ��- �&"�'�

���� � ����� #99<� ��� #&<95#&$<-

##- )��� .- �� ������ �- -� 4�� �� ���* � 0� �� �� ��� �;

�0� ������� ���� �A��;�����;� ���� �����- 8� �1�

#�"�1� ��&�� #99&� ��� %&==5%&?$-

����� %

�� ��� ������ ��� �� �� ��� � ��� � �� �� ������ ����0 ��

��� �3( �� �����

)1 3�

#($&�� #=$&�� #($&�� #=$&��

A� $$& <=& (#& $&&

�7�& &-#< &-$# &-#6 &-66

#� 2�134�5!�6 �� � � 7 8�!"�� �9 �:� �!"�'��� #�"�1�& ��&���� � ;�< �(=�( 9#$

Page 10: Thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate

#%- �������� �- �� ����������� �-� B/���� �� "�6G �� �;

��� �� ����� ��� ���� ����� � �� ���� � � ���� ������

�������� �- 8� �!"� #�"�1 ��&�� #99?� �!� #6=65#6=9-

#6- ������ 2-� 1��� 1- �� ���������� 3-� B/���� �� ��������

�� ��� � ����� ��� ���� �� �������� ������ �� �� ������

�������� � ������ �- B �&���&� �9 #�"�1�&/� ,� � D� �"��

&�����5/ �9 �:� D�: ����"������� #��9�"��&� �&���&� �9 #�"�1�&/�

��/�� �9 #�"�1�&/� ��- �- ��+���- )��� �� ) �C�� QJ� #9??� ��-

#965#9?-

#<- I����0�� �-� J���0� )- �� N����0�� N-� 7������� ����;

�� �� �� �� ;������� ������ �������� � �������- 8� ����

�&���&� ������ #99&� "� %#95%%#-

#$- �������� �-� ��������� �-� ����������� �- � ��-� 7���;

� ��� ��� ��������� �� ������ �������� �� 8� �!"� #�"�1�

��&� %&&#� ��� 6?#56?=-

#(- 3� -� ���� .- 7- �� )�� J- J-� �� ��� �� ������ ���;

����� � ��� ���������+ ;� � ������� ������ ���;

��� ��- 8� ���� �&���&��� #99(� ��� 6%%656%%9-

#=- 3��� �- �� �*� B- 7-� 1�+���� �� �������� ������ ��� ��

�� ;� � �����>������ �������� � ������ ��- 8� ����

�&���&� ������ #99?� ��� #=6$5#=6?-

#?- 7������ �- -� "������ 3- �� 7����� �- 2-� ��������������

�������� �� ������ ����� � ������ ��- B #�"�1�& A"��/�&�

����/ �� � D� ��,��&�/ �� ��9"�&��"��/ A�&:�� �5�� ��- �- 2- "����-

3����� ������ )��� +� D�� ������� 4.� #9?9� ��- %9<56##-

#9- 3� -� ���� .- 7-� 1�� ���� I- 1- �� �*� K- �-� ������;

���� � �����;����� ��+�� ������ ��- 8� ����"� ��/�� #99(�

��� %&<5%#&-

%&- 3� - �� ���� .- 7-� �;����� ������� �� ;� �; �������

3�%46E��3�#%4#9 ������ ������ ��- 8� �1� #�"�1� ��&�� #99(�

�"� 6#<%56#<?-

%#- - 3� -� .+���;���� .- �� ���� .- 7-� .��;� ��� �

�����>����� ������ �������� � ��+�� ������ ��- 8� �1�

#�"�1� ��&�� #99?� !�� 66%#566%<-

%%- ������ 2-� ���������� 3- �� 1��� 1-� 7���� ��� ���� ��

�������� ������ �� �� �����;������ �������� � �����;

� ��- B @�5: A�&: #�"�1�&/� ��- 1- O���- 2������ )����

���������� 3�� ������ #9?=� ��- %%=95%%?9-

%6- 3��� �-� �*� B- 7- �� J���+� )- � ��-� ������ ��� �� �� �

��+���� �� ������ �����>������ ��������� � ������ ��-

���� ������ #999� � � 9(5#&%-

%<- ����0� 7- J-� 7���� ��� ��� �� �������� ������� �� �

��� � ������� �����;����� ������ ��- #�"�1� ��5�

�&�� �"�&�� #99$� ��� (665(<#-

%$- J������ �- 2- �� 7������� !-� 1����� � ���������� ������;

�� �� ������ �� ��� ������ ����� � ���� �- B � !1���

#:�1�&� �&���&� ��� A�&:�� �5� @������E� ��- - �- .�� - 3�-

�����- )��� D�� ������� 4.� #99&� ��- #=#5#?<-

%(- �������� B- �� 7� ��� 7-� 3���� ������ ��+ ������ ���;

���� � ����� ������ ���� �+ ������� �� B �#��� �� -��

��5����"��5 ����"�� /� O��� #6%5#6(- ���� ���� 1����� ���

)* ������� #99=� ��- #?%$5#?%?-

%=- ���� �- �� ��� N-� 2C�� �� ��4 �� � � �� �� � ��� �

�� �����;���� ��� ����� �� ������ ��� ���� �� #&&&� �#$&&��- 8� �1� #�"�1� ��&�� #99?� !�� %9$=5%9(&-

%?- ����0� 7- J- �� .�+� �- )-� ��� ���� ���� ������ �

@���;�� �� �������� ������ ���� ���5��� @��� ��� ��- 8�

�1� #�"�1� ��&�� #99(� �"� #%665#%<(-

%9- ����0� 7- J-� 7��� ������ � �������� �� � @��� ��� �

����5���� ������ ��- #�"�1� ��5� �&�� �"�&�� #99<� ��� =%#5=%?-

6&- K�� � �- )-� 3 � ��+ �� ������ �������� �- ����"� �5�&�

��5�� #9(?� ��� (=(5(?(-

6#- ��+��� �- �- �� !������� "- 1-� 1���� ���� �� �� �+� ��

��453�%465"�%46- B �&���&� �9 #�"�1�&/� �� � )� ��- !- .-

) �*�� - 3������ 1����� I�* N��0� #9(=� ��- #9#5%#<-

6%- � ��� �- .- �� !������� "- 1-� 1���� ���� �� �� �+� �� ��45

3�%46;�� ����- A"��/ B"��� #�"�1� ��&�� #9(=� ��� %9656&$-

66- B������ �- 3- �� !������� "- 1-� )��;������ ����� ���� ��

�� �+� �� ��453�%465"�5"�%46- A"��/� 8� B"� #�"�1� ��&��

#9=#� � � %%=5%6<-

6<- 3��� .- �� 7������ 7-� ���� �������� ���; ������ ���

�� ��+ � ������ �- #��� �/�/ A����� #99#� � � ?#59<-

6$- 7������ 7-� ������� �- �� 2����� J- � ��-� .��; ������;

��� � ��� ������� �� ���������� ���� �0��>��������� �

�� ��+� �- #:�1� ������ #99#� �� %6#5%6<-

6(- ���������� �-� 3����� �� �������� ��� ������ �� +�� ���;

�� � � ����� ������ �- ���� #:�1���&���&� ��/ ����"��!$�

#9?$� � � 6?$569(-

6=- ����+� �-� O��� �- �� �,��� 3- 7-� ��-� �� �������� � �� +��

����� ������ � � ) I3� �� ����� ���� �� � ��0��� �T���;

�� � ������ ��- ���� #:�1���&���&� ��/ ����"��!$� #9?$� � �

69=5699-

6?- .���� - -� ����0� �- 2- �� .��0��� 3- K-� ����* ������

*�� � �����- 8� ���� �&��� #9?(� ��� #<$=5#<=?-

69- 7����� �- 2- �-� ����0�� �- �-� �� ��� �- 7- �� .��0���

3- K-� .��;����� ������ ������ *�� � �������- 8� �1�

#�"�1� ��&�� #9?#� ��� %<95%$?-

<&- �� ��� �- 7-� ����0�� �- �- ��7����� 1- 2- �- � ��-� �����

�� ���+����� ������ *�� � �������E ����� ��� ���� �� �����

������ ���� �- 8� �1� #�"�1� ��&�� #9?%� ��� %9%56&&-

<#- ����� ��� �- J-� "������� D- 1- �� D� �� D- K-� ������ �

0� �� �� ���� ������ �- B �� ��,��&�/ �� #�"�1�&/� ,� � *�

!& ��" >�/�� ����5�1���� ��- !- !- D�0� �� D- 3- ����-

3�- �����- )��� ��������� 4.� #9?<� ��- %<=5%$<-

<%- .��0��� 3- K- �� "� �C� �- "-� .� ��� � ����+ ������� ������

�� ����� ����� ��� ������� ������ ���;����� *�� ��- B ��

��,��&�/ �� #�"�1�&/� ,� � *� !& ��" >�/�� ����5�1����

��- !- !- D�0� �� D- 3- ����- 3�- �����- )��� ���������

4.� #9?<� ��- %%%5%66-

<6- 7����� �- 2- �- �� ���� 2- .-� ��� ���� ������ � ��+� ��

� ��� ��� �� � ���*�� � ��� - 8� �1� #�"�1� ��&�� #9?%� ��� �##<5

##$-

<<- ����� .-1��� �� B�*� !- �-� A:� /�"�// ��� �/�/ �9 &"�&E/

:������E� %� �� ��� �������� ������� �� ) - ���� 7)�

#9?$-

<$- )������� 7-� #���"��!���� �F G�4 �!�� �! #�1'�"��1��� A:�"1��

1�4&���H!� ��/ ����4"��!$ #�4"�1�H!�/ �F �I�� �� &�!"�� � 0 #:�&

�� %���5!� A:�"1�H!�/- 1�� ����� 2���� 7�������� �TB��� ;

���� � B� � I� ��� ��� )����� 3���A��� �� �� +��

#99(-

<(- 2������ 7-� ��������� �-� )������� 7- � ��-� 2C�� �� ���

��� � ����0 ���* � �����- B �"�&�����5/ �9 ��� %"�&�!"�

��&:���&/ �9 #�"�1�&/� 7������ %&5%% ���+ #999-

<=- 7����� "-� 4����� �- �� "� ���� !-� 3���� � �����

�� ��� �� ������ ������ � ������� ���� �� � ���;

��� ����0- 8� �!"� #�"�1� ��&�� #99$� ��� ($#5($6-

<?- 7�������� 7- 1-� )�� �� J- K- �� ��� ��� �- K-� ��+� ��;

��� � �� ������ �������� � � ����� �����- �:� �/�':�&�

1�5�6��� �� #99?� ��� $(#5$=$-

<9- .������� �- D-� ���� �� ��*��� ��������� �� ������ ���;

�����- B ��,��&�/ �� #�"�1�&/� ,� � �� %�"1��5 �9 #�"�1�&/�

��- �- 3- 7����� �� !- - 7����- 3����� ������ )��� +�

��������� 4.� #9?<� ��- (=5=$-

$&- 3� �� !- �-� ��� 0��� 1- �� �*� K- �- � ��-� 3 �� ���

������ � �� �� � � ���A��� ��� ������� ���� ���

�������E B� ���� ����0 ��������� �- 8� �1� #�"�1� ��&��

#9?#� ��� $665$6?-

$#- ��� 0��� 1-� 3� �� !- �- �� �*� K- �- � ��-� 3 �� ���

������ � �� �� � � ���A��� ��� ������� ���� ���

�������E BB� � ��� � �� ���- 8� �1� #�"�1� ��&�� #9?#� ���

$695$<6-

$%- I����� �- �� .��0� N-� 2C�� �� � ��;��� ����� � ��

���� ��� ������� �� � @�;����� �����- 8� �1� #�"�1� ��&��

#99<� ��� (&(5(&?-

9#( #� 2�134�5!�6 �� � � 7 8�!"�� �9 �:� �!"�'��� #�"�1�& ��&���� � ;�< �(=�(

Page 11: Thermomechanical properties and fracture mechanisms of calcium hexaluminate

$6- 1����� �-�- �� !� ��� �- 2)B) ��( ���� ��� � ���� ���

�������- 2713 ����� �- #$$&??- ��W ������- 2713� #99$-$<- ��W ���� 2- .- �� .�W ��� � ��-� � !1���� �"�&�//��5� �"�'�"���/�

��� �'' �&�����/- )�����;O������ K���� #9?<-

$$- 7���� �- !-� 2����� �� �� ���� ������ �� ��� � � ���� �;�����- 8� �1� #�"�1� ��&�� #99=� ! � #9#95#9%?-

$(- ��� 0��� 1-� K���� )- �- �� �*� K- �-� ���� �� ��� ���

�� � ��� � �� �;����� ������ �� �� �����- 8� �1� #�"�1�

��&�� #99&� ��� %<#95%<%=-

$=- 7����� "-� ��!�� �! #�1'�"��1��� �! #:�& �� �F � %���5!�

A:�"1�H!�/ �� #�4"�1�H!�/ '�!" �'' �&�����/ ���!/�"�� �/- 1��

����� B� � I� ��� ��� )����� 3���A��� �� �� +�� #99<-

$?- )������� 7- �� "� ���� !-� ����0 ���* � ���� ��� ����

������ ����0 ����� �� �����- ���� �&�� ��5� �� #99?� ����

#<%5#$#-

$9- �������� �-� %�"1������ ��&"�/�"!&�!"� �� �"�'"��4��4/ ��

G@�$� !1����� �� #� &�!1- 1�� ����� B� � I� ��� ���

)����� 3���A��� �� �� +�� %&&&-

#� 2�134�5!�6 �� � � 7 8�!"�� �9 �:� �!"�'��� #�"�1�& ��&���� � ;�< �(=�( 9#=