氧化锆-正铌酸镧复合陶瓷的力学性能

采用常压和热压烧结制备了掺入不同含量正铌酸镧 (LaNbO4)的四方ZrO2 基复合陶瓷。X 射线衍射分析表明经高温烧结后复合陶瓷中LaNbO4相保持稳定。测定了热压烧结条件下所制得的ZrO2 LaNbO4复合陶瓷的力学性能。结果表明 :LaNbO4的加入使材料的断裂韧性均较单一组份的ZrO2 或LaNbO4陶瓷有明显提高。对烧结LaNbO4多晶体进行了透射电镜分析 ,证实其晶粒内部普遍存在畴结构 ;对断口进行了扫描电镜分析 ,并对LaNbO4的作用机理进行了讨论     

Al_2O_3掺杂对Ce-ZrO_2陶瓷微观结构和性能的影响

在m-ZrO2中添加不同摩尔质量分数的亚微米A l2O3,真空热压烧结成复合陶瓷。通过X-射线衍射和扫描电镜以及能谱对复合陶瓷进行表征,并对材料的密度及力学性能进行了检测和分析。实验结果表明:A l2O3的加入提高了烧结密度,强化了材料的晶界,部分A l2O3颗粒嵌入到ZrO2基体晶粒内,形成"晶内型"结构;复合材料中存在多种增韧机制。相对于无掺杂的ZrO2,添加A l2O3后的材料硬度,抗弯强度和断裂韧性都有所提高。     

由SiO2/3Y-TZP包裹复合粉体制备ZrSiO4/3Y-TZP细晶陶瓷

对湿化学法制备的SiO2/3Y-TZP包裹复合粉体进行了热压烧结研究，并利用X射线衍射和透射电镜表征了烧结体的物相和显微结构。在低于1300℃，复合粉体发生瞬时粘性烧结，材料密度迅速提高，随着烧结温度的升高，SiO2和ZrO2发生反应生成ZrSiO4。在1500℃热压条件,制备了平均晶粒尺寸为350nm的ZrSiO4/3Y-TZP细晶复相材料。我们认为，在烧结过程中形成的第二相ZrSiO4，特别SiO2包裹层对抑制基体晶粒工大起主要作用。     

纳米SiC颗粒对Al2O3基体中ZrO2约束稳定的影响

采用热压的方法制备了纳米SiC颗粒复合的Al2O3-ZrO2陶瓷材料，研究了纳米SiC颗粒对样品烧结性能以及对Al2O3基体中ZrO2约束稳定的影响。结果表明，纳米SiC颗粒的加入影响样品的烧结性能。处于晶界的纳米SiC颗粒降低了基体材料对ZrO2颗粒的约束，不利于四方相ZrO2在室温下的保留。     

B4C／Al2O3／TiC复合陶瓷的力学性能和微观结构

利用热压烧结工艺成功制备了B4C/Al2O3/TiC复合陶瓷.探讨了TiC含量对B4C/Al2O3/TiC复合陶瓷力学性能和显微结构的影响,并研究了B4C/Al2O3/TiC复合陶瓷的增韧机制.结果表明,在烧结过程中B4C与TiC发生原位反应,生成了TiB2.发生原位反应有效的降低了B4C/Al2O3复合陶瓷的致密化烧结温度;B4C/Al2O3复合陶瓷烧结温度为2150℃,B4C/Al2O3/TiC复合陶瓷的烧结温度为1900℃.而且,原位反应提高了B4C/Al2O3/TiC复合陶瓷相对密度和力学性能.裂纹偏转和裂纹钉扎是B4C/Al2O3/TiC复合材料主要增韧机制.     

PTFE/陶瓷/微纤维的成型烧结特性研究

在PTFE／陶瓷／微纤维三元体系复合粉料制备的基础上，用综合热分析方法对复合粉料在热处理过程中发生的物理化学变化进行了探讨，详细比较了预压成型结合自由烧结工艺与热压成型烧结工艺，对介质微观结构，机械力学与电学性能等方面的影响，实验表明：当陶瓷与微纤维含量较高时，采用适当的热压成型烧结工艺可以制备出强度高，损耗低，综合性能优异的微波复合介质材料，用IR光谱，氧指数对复合介质的结构与燃烧性能进行了分析评价。     

烧结温度对WZV材料力学性能和显微结构的影响

为了开发一种新型刀具材料,以WC、ZrO2和VC为原料,利用热压烧结工艺,分别在1500、1550、1600℃和1650℃烧结温度下制备了4种相同成分的WC/ZrO2/VC(WZV)复合材料.分析了烧结温度与刀具材料相对密度、硬度、抗弯强度和断裂韧性之间的关系,研究了烧结温度对刀具材料力学性能和显微结构的影响,确定了该材料合理的烧结温度为1550℃.试验结果表明,ZrO2质量分数为10%的WZV复合粉末经过48 h的高能球磨,在1550℃、30 MPa的热压烧结条件下,可获得相对密度为99.2%,维氏硬度为17.6 GPa,抗弯强度为786 MPa,断裂韧性为11.51 MPa.m1/2的优异性能.此外,通过对材料显微结构和断裂方式的分析,发现烧结温度对材料的断裂方式具有重要影响.     

SiC—WC复合陶瓷材料的研究

本文对亚微细SiC—WC复合陶瓷粉末的制备及热压烧结性能进行了研究。在探讨烧结体密度、强度随热压条件变化的基础上得出了适合于SiC—WC复合陶瓷的热压工艺条件。在此条件下烧结体的相对密度达99％以上,弯曲强度达1019MN/m~2。研究表明,在SiC中加入5～25Vol.％的WC,能改善材料的烧结性能,加快致密化速率,并能提高烧结体的强度与韧性。     

ZrO2陶瓷的制备及应用研究进展

对ZrO2陶瓷粉末制备工艺和ZrO2陶瓷烧结技术进行为全面的总结，并对其在实际中的应用及今后的研究方向作了简要的概括和说明。     

亚微米ZrO_2粉体对氧化铝陶瓷力学性能的影响

在高纯Al2O3粉体中添加质量分数为16%的亚微米ZrO2粉体,制备Al2O3-ZrO2复合粉体,通过X射线衍射仪、电子探针和扫描电子显微镜分别对样品的相组成和显微结构进行分析,研究不同烧结温度下亚微米ZrO2粉体对氧化铝陶瓷抗折强度和硬度的影响。结果表明,在1 450℃时无压烧结2 h,Al2O3-ZrO2复相陶瓷的晶粒粒径约为0.5μm,抗弯强度高达797 MPa,提高了46%,维氏硬度为17.9 GPa。     

TiC_(0.7)N_(0.3)增强ZrO_2基复合材料的微观结构及力学性能

为提高ZrO2基复合材料硬度,采用热压烧结法制备了TiC0.7N0.3/ZrO2复合材料,并研究了TiC0.7N0.3颗粒增强相对复合材料的物相组成、微观结构和力学性能的影响。结果表明:TiC0.7N0.3的添加具有稳定四方相ZrO2(t-ZrO2)的作用,能增加TiC0.7N0.3/ZrO2复合材料中t-ZrO2的含量,提高断裂韧性。随着热压烧结温度的升高和TiC0.7N0.3含量的增加,复合材料的硬度升高。1 400℃下热压烧结时,TiC0.7N0.3发生部分分解,分解的N与被还原的ZrO2反应生成ZrN,提高了复合材料的硬度。1 400℃下热压烧结后的35wt%TiC0.7N0.3/ZrO2复合材料的相对密度达99.9%,维氏硬度达17 GPa。而1 300℃下热压烧结后,复合材料断裂韧性较高,为6.48 MPa·m1/2。研究结果为TiC0.7N0.3/ZrO2复合材料的组织控制及性能改进提供了参考。     

一种制备Ni/Al2O3复合陶瓷的新方法

借助异相成核技术，在镍粒子表面包覆氢氧化铝，经烧结制备得到了Ni/Al2O3复合粒子，以所得复合粒子为原料，采用凝胶注模成型工艺在石墨保护下的无压烧结过程，得到了致密复合陶瓷（相对密度＞95％）。实验表明，可以将有机凝胶铸模成型用于陶瓷－金属复合材料的制备，更进一步地避免了成本较高的热压烧结技术。     

TiB2/FeMo陶瓷的显微结构与力学性能

以Fe-Mo为助烧剂，通过热压制备了TiB2陶瓷．研究了烧结温度、烧结时间对材料显微结构和力学性能的影响，分析了烧结致密化过程．实验结果表明，随着热压烧结温度升高，材料抗弯强度、洛氏硬度出现峰值，热压烧结时间延长，抗弯强度有所下降．液相烧结的重排阶段致密化速率最快．     

用包裹纳米复合粉体制备ZTA陶瓷

用非均匀成核法和液相共沉淀法相结合的方法制得ZrO2(3Y)包裹Al2O3纳米复合粉体,经干压成型,常压烧结制备ZTA复相陶瓷.通过XRD、TEM对粉料的物相组成和显微形貌进行表征,研究了包裹粉体中煅烧温度和ZrO2含量对烧结体的烧结性能和力学性能的影响.结果表明:随着前驱体粉料煅烧温度的升高,包裹后的Al2O3-ZrO2(3Y)复合陶瓷粉体比表面积降低,粒径变大;ZrO2含量为20wt.%的Al2O3-ZrO2(3Y)复合陶瓷粉体,经过1000℃锻烧后,干压成型制备的烧结样品的抗弯强度和断裂韧性分别高达454.9MPa和11.6MPa·m1/2,SEM观察结果表明烧结体结构致密.     

溶胶共沉淀法制备氧化锆氧化铝复合粉体

用溶胶共沉淀法辅以共沸蒸馏法工艺制备ZrO2/Al2O3复合粉体,研究了pH值和锆与铝的离子比对复合粉体和用这种复合粉体制备的瓷体的力学性能的影响.结果表明:随着溶胶体系pH值的增大,粉体粒径也相应增大.在制备粉体的混合溶液的pH值为8.6左右时,粉体没有明显的团聚且粒径分布均匀.随着氧化铝相对含量的提高,高弹性模量的Al2O3在烧结过程中起钉扎作用,阻碍Zr4 (Y3 )扩散传质的进行和晶界的移动,从而抑制了ZrO2晶体的生长,细化了ZrO2晶粒,表现为氧化锆的结晶温度、烧结体密度和复合陶瓷强度的提高.     

柠檬酸盐聚合物前驱体法制备锆钛酸铅纳米复相陶瓷研究

采用聚合物前驱体法成功制备出PZT/ZrO2纳米复相陶瓷。烧结过程中ZrO2相从固溶体中析出,制备出内晶型纳米复相陶瓷。对物相、组成和微观结构进行了分析和研究。随ZrO2的加入量增加断口从沿晶穿晶混合断裂变为穿晶断裂。     

热压烧结制备Ti3Al/TiC+ZrO2陶瓷复合材料

采用机械合金化和热压烧结制备了Ti3Al/TiC ZrO2复合材料.研究了不同烧结温度(1500,1550℃)及Ti3Al在TiC基体中不同的添加方式对烧结体力学性能的影响,并对烧结体的断口进行了SEM分析.结果表明:在Ti3Al和ZrO2协同增韧补强的作用下,得到的烧结体具有良好的力学性能,其断裂以穿晶和沿晶相结合方式进行,并且出现了内晶.     

纳米(ZnO,Al2O3)复合掺杂对3Y2O3-ZrO2材料电性能的影响

以3Y2O3—ZrO2纳米粉和ZnO，A12O3纳米粉为原料，采用交流阻抗谱技术对掺少量ZnO和A12O3的3Y2O3—ZrO2烧结陶瓷进行电性能研究。研究表明：少量纳米ZnO掺杂降低了3Y2O3—ZrO2的电导率，但随着掺人量的增加，电导率开始回升。在ZnO掺杂样品中加入少量纳米A12O3进行复合第二相掺杂，结果提高了3Y2O3—ZrO2材料的电导率。同时少量A12O3的掺人降低了晶粒电导活化能，使得晶粒电导率增加。     

烧结助剂及Mo含量对AlN-Mo复合陶瓷热导率的影响

以CaF2、CaCO3为烧结助剂,采用热压烧结法制备了AlN-Mo复合材料。利用XRD和SEM分析了AlN-Mo复合陶瓷的相组成及其微观形貌,并讨论了烧结助剂和Mo含量对该材料热导率的影响。结果表明,CaF2和CaCO3烧结助剂的添加量在1%～3%(质量分数)范围内,AlN-Mo复合材料的热导率随着CaF2含量的增加而升高,随着CaCO3含量的增加先升高后降低。在烧结助剂的种类和含量一定时,含20%(体积分数)Mo的AlN-Mo复合陶瓷的热导率高于含18%(体积分数)Mo的AlN-Mo复合陶瓷的热导率。     

热压烧结Ti2AlC粉体的研究

以自蔓延高温合成（又称燃烧合成）的Ti2AlC粉体为原料，研究了不同热压温度对Ti2AlC粉体的烧结影响。实验结果表明，热压烧结Ti2AlC粉料可得到致密Ti2AlC陶瓷，在压力25MPa，保温2h的条件下，理想热压烧结温度为1400℃，热压温度〉1450℃时Ti2AlC会发生分解，并出现Ti2AlC2相；烧结温度为1400℃时Ti2AlC烧结体理论相对密度为98．1％，维氏硬度4．14GPa，断裂韧性7.86MPa·m^1/2；烧结样品的密度和断裂韧性随烧结温度升高而增大，其微观晶粒片状尺寸随烧结温度的升高而增大。