溶胶法涂覆碳化硅晶须的工艺研究

以Ａｌ（ＮＯ３）３为原料用溶胶法成功地在ＳｉＣ晶须表面涂覆了一层厚２－１０ｎｍ的Ａｌ２Ｏ３。结果表明，溶胶浓度，ＰＨ值，涂覆方式以及有机分散剂对涂覆效果有显著影响。涂覆使ＳｉＣ晶须的抗氧化能力明显增强，涂层与晶须结合较为牢固。     

SiC_w／Al_2O_3－（Ti，W）C复相陶瓷的微观结构及其力学性能EI

本文对Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ和ＳｉＣｗ－Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ的力学性能进行了分析对比，研究了热压工艺、ＳｉＣ晶须含量、晶须分散效果和晶须／基体的复合情况等对Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ复相陶瓷力学性能的影响。从热膨胀系数失配角度分析和微观结构的观察证实，ＳｉＣ晶须及（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ固溶体对改善Ａｌ_２Ｏ_３陶瓷力学性能的效果是显著的，ＳｉＣ_ｗ－Ａｌ_２Ｏ_３．（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ陶瓷材料的增韧机制主要是裂纹偏转和裂纹桥接。     

SiC_w／Al_2O_3－（Ti，W）C复相陶瓷的微观结构及其力学性能

本文对Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ和ＳｉＣｗ－Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ的力学性能进行了分析对比，研究了热压工艺、ＳｉＣ晶须含量、晶须分散效果和晶须／基体的复合情况等对Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ复相陶瓷力学性能的影响。从热膨胀系数失配角度分析和微观结构的观察证实，ＳｉＣ晶须及（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ固溶体对改善Ａｌ_２Ｏ_３陶瓷力学性能的效果是显著的，ＳｉＣ_ｗ－Ａｌ_２Ｏ_３．（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ陶瓷材料的增韧机制主要是裂纹偏转和裂纹桥接。     

Si及α－Al_2O_3超细粉对Al_2O_3－ZrO_2－C系材料显微结构的影

本文探讨了Ｓｉ及α－Ａｌ２Ｏ３超细粉对Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－Ｃ系材料显微结构的影响．认为在Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－Ｃ系材料中同时加入Ｓｉ和α－Ａｌ２Ｏ３超细粉，Ｓｉ粉除了与Ｃ生成了ＳｉＣ纤维外，其反应产物ＳｉＯ２还与α－Ａｌ２Ｏ３超细粉及ＺｒＯ２生成了莫来石（Ａ３Ｓ２）和Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－ＳｉＯ２（ＡＺＳ）固溶体，这些新生成的矿物相对试样的显微结构产生重要的作用．     

碳化硅和氧化铝陶瓷的热等静压氮化

通过对无压烧结、热压烧结和热等静压烧结ＳＩＣ陶瓷以及热压烧结的ＳｉＣ粒子补强Ａｌ２Ｏ３基复相陶瓷（ＳｉＣｐ－Ａｌ２Ｏ３）和ＳｉＣ粒子与ＳｉＣ晶须共同增强的Ａｌ２Ｏ３基复合材料（ＳｉＣｐ－ＳｉＣｗ－Ａｌ２Ｏ３）在氮气氛中进行高温氮化处理，成功地实现了这些材料的开口气孔表面裂纹的愈合。研究表明：热等静压氯化工艺可以显著提高ＳｉＣ和Ａｌ２Ｏ３陶瓷的抗弯强度，对断裂韧性也有较大的改善作用。对于热等静压烧结ＳｉＣ陶瓷，在１８５０℃和２００ＭＰａ氮气压力下氯化处理１小时后，其抗弯强度和断裂韧性分别由５８２ＭＰａ和５．７ＭＰａ·ｍ１／２提高到９０７ＭＰａ和８．４ＭＰａ·ｍ１／２；对于热压烧结的ＳｉＣｐ－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷和ＳｉＣｐ－ＳｉＣｗ－Ａｌ２Ｏ３复合材料，在１７００℃和１５０ＭＰａ氮气压力下氮化处理１小时后，其室温抗弯强度分别由４６０和７０５ＭＰａ提高到８９５和１０３３ＭＰａ。     

Si及α—Al2O3超细粉对Al2O3—ZrO2—C系材料显微结构的影响

本文探讨了Ｓｉ及α－Ａｌ２Ｏ３超细粉对Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－Ｃ系材料显微结构的影响。认为在Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－Ｃ系材料中同时加入Ｓｉ和α－Ａｌ２Ｏ３超细粉，Ｓｉ粉除了与Ｃ生成了ＳｉＣ纤维外，其反应产物ＳｉＯ２还与α－Ａｌ２Ｏ３超细粉及ＺｒＯ２生成了莫来石（Ａ３Ｓ２）和Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－ＳｉＯ２（ＡＺＳ）固溶体，这些新生成的矿物相对试样的显微结构产生重要的作用。     

碳化硅陶瓷及其复合材料的热等静压烧结研究

本文通过采用热等静压（ＨＩＰ）这一先进的烧结工艺，研究了Ａｌ２Ｏ３添加量对ＳｉＣ陶瓷之显微结构与力学性能的影响。并成功地制备出Ｓｉ３Ｎ４粒子以及ＳｉＣ晶须补强的ＳｉＣ基复合材料，结果表明：Ａｌ２Ｏ３是ＨＩＰ烧结ＳｉＣ陶瓷及其复合材料的有效添加剂，当添加３ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３时，采用ＨＩＰ烧结工艺在１８５０℃温度和２００ＭＰａ压力下烧结１ｈ就可获得密度分别高达９７．３％、９９．４％和９７．０％的ＳｉＣ的     

SiC晶须增韧Al2O3及ZrO2（Y2O3）基陶瓷复合材料的抗热震行为

采用三点弯曲及扫描电镜等方法研究了ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＣｗ／ＺｒＯ２）及ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）陶瓷复合材料的抗热震性。结果表明ＳｉＣｗ的加入使Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）以及Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）基体的抗热震性显著提高，Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料的抗热震性明显优于ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）陶瓷基复合材料。同时发现在Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＣｗ材料基础上再加入少量ＺｒＯ２９２     

SiC晶须增韧Al_2O_3陶瓷组成优化及其断裂行为的研究

对ＳｉＣ晶须增韧Ａｌ_２Ｏ_３陶瓷刀具材料的晶须配比进行了理论分析，提出了最佳晶须配比的原则，导出了晶须含量与界面最大剪应力对基体最大正应力比值的关系。采用ＳＥＭ和有限元法分析了该材料的断裂模式。结果表明晶须含量为２０～３０Ｖｏｌ％时增韧效果最佳，在此配比范围内的ＳｉＣ晶须增韧Ａｌ２Ｏ３陶瓷材料的断裂过程为：晶须和基体界面拉伸开裂→晶须基体界面剪切分离→晶须或基体断裂。     

（Y－ZrO_2）－SiCw－Al_2O_3陶瓷复合材料的摩擦磨损

本文对Ａｌ２Ｏ３基陶瓷复合材料Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－ＳｉＣｗ进行了干摩擦磨损试验，并运用了ＳＥＭ，ＴＥＭ和ＸＲＤ等手段对其显微结构、力学性能及它们与ＧＣｒ１５钢对摩时的摩擦磨损行为进行了系统分析，在此基础上深入探讨了ＳｉＣ晶须（ＳｉＣｗ）增韧补强作用对复合材料的摩擦磨损性能的影响。     

SiC晶须增韧Al_2O_3及ZrO_2（Y_2O_3）基陶瓷复合材料的抗热震行

采用三点弯曲及扫描电镜等方法研究了ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣｗ／ＺｒＯ３（Ｙ２Ｏ３）及ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）陶瓷复合材料的抗热震性．结果表现ＳｉＣｗ的加入使Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）以及Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）基体的抗热震性显著提高，Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料的抗热震性明显优于ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）陶瓷基复复合材料．同时发现在Ａｌ２Ｏ３十ＳｉＣｗ材料基础上再加入少量ＺｒＯ２（２Ｙ）颗粒（１０Ｖｏ１％），也可进一步提高Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＣｗ材料的抗热震性．     

晶内型Al2O3—SiC纳米复合陶瓷的制备

研究了沉淀法制备Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ纳米复合陶瓷的工艺过程，利用Ａｌ２Ｏ３从γ相到α相的蠕虫状生长过程，使大部分纳米ＳｉＣ颗粒位于Ａｌ２Ｏ３晶粒内，用沉淀法制得的、含有５ｖｏｌ％ＳｉＣ的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ纳米复合陶瓷，其强度为４６７ＭＰａ，韧性为４．７ＭＰａ．ｍ＾１／２，与一般的Ａｌ２Ｏ３陶瓷相比有较大的提高，显示了沉淀法制备Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ纳米复合陶瓷的优点。     

Al／SiC复合材料界面反应的DTA研究

本文以多层膜模拟复合材料界面反应，用ＤＴＡ及ＸＲＤ研究了ＴｉＣ，Ａｌ２Ｏ３和ＳｉＯ２作为Ａｌ／ＳｉＣ体系的反应阻挡层的作用．发现经７００℃，１ｈ处理后，Ａｌ２Ｏ３不与Ａｌ或ＳｉＣ反应，有很好的阻挡作用；ＴｉＣ与Ａｌ反应生成ＴｉＡｌ３后也能阻止Ａｌ与ＳｉＣ的反应；ＳｉＯ２与Ａｌ反应，导致一定数量的Ｓｉ溶入Ａｌ中，是否起阻挡作用有待进一步分析．     

Al2O3／TiB2／SiCW陶瓷材料的高温力学性能研究

采用热压法制备了不同ＳｉＣ晶须含量的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ复合材料．研究了该复合材料的强度、断裂韧性随温度的变化规律．结果表明：添加ＳｉＣ、有利于提高材料的高温韧性和高温强度．晶须含量越高，高温增韧效果越明显．     

Si＿3N＿4－Al＿2O＿3－ZrO＿2系陶瓷表面氧化层组成的EPMA分析

利用ＥＰＭＡ和ＸＲＤ的分析方法，研究了Ｓｉ＿３Ｎ＿４－Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＺｒＯ＿２系陶瓷材料表面氧化层组成。结果表明，Ｓｉ＿３Ｎ＿４－Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＺｒＯ＿２系陶瓷材料表面氧化层是由方石英相、ＺｒＳｉＯ＿４相和含有Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＣａＯ等的ＳｉＯ＿２玻璃相所组成，其中ＳｉＯ＿２玻璃相中Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＣａＯ等的含量，随着氧化时间的增加而逐渐增加。     

添加Al_2O_3对SiC板粒／Y－TZP复合材料力学性能的影响

本文以ＳｉＣ板粒、ＺｒＯＣｌ２－８Ｈ２Ｏ、ＡｌＣｌ３和Ｙ（ＭＯ）３为原料，利用共沉淀和热压烧结工艺，制备ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＰ和（含Ａｌ２Ｏ３）ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＰ复合材料．测试了材料的室温和高温力学性能．研究了添加Ａｌ２Ｏ３对ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＯ复合材料的影响．结果表明，ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＰ复合材料与Ｙ－ＴＺＰ陶瓷相比，其室温强度和韧性出现明显下降，高温强度也没有改善；而在ＳｉＣ板粒与Ｙ－ＴＺＰ复合的基础上，添加Ａｌ２Ｏ３可明显提高材料的强度和断裂韧性，同时，材料的高温强度也获得显著改善．     

SiC（w）／TZP＋mullite陶瓷复合材料界面和组成设计与力学性能

本文从理论上分析了ＳｉＣ（ｗ）ＴＺＰ＋ｍｕｌｌｉｔｅ（ｐ）复合材料界面残余热应力及其在基质内的分布规律。提出在ＳｉＣ（ｗ）表面涂复Ａｌ２Ｏ３和在ＰＺＴ中加入ｍｕｌｌｉｔｅ（ｐ）联合作用来降低晶须／基质界面残余热应力的界面设计方案，导出ＳｉＣ（ｗ）和ｍｕｌｌｉｔｅ（ｐ）协同补强ＰＺＴ的匹配条件。制备了ＳｉＣ（ｗ）／ＴＺＰ＋ｍｕｌｌｉｔｅ（ｐ）复合材料并了ＳｉＣ（ｗ）表面涂层Ａｌ２Ｏ３厚度和ＳｉＣ（ｗ     

Al2O3—SiO2—TiO2复合陶瓷薄膜的制备与结构

本文利用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备了Ａｌ２Ｏ－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２复合陶瓷薄膜，讨论了主要内容是体系成分（Ａｌ：Ｓｉ：Ｔｉ摩尔比）对落膜制备过程及结构的影响。通过分步水解法可以得到稳定的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２复合溶胶，进而制备复合陶瓷薄膜。组分间的静电作用是溶胶凝结的原因。三组分中，Ｓｉ／Ｔｉ摩尔比是决定溶胶稳定性的主要因素。通过ＸＲＤ对薄膜的相组成进行了分析，表明复合薄膜由Ａｌ４Ｔｉ２ＳｉＯ１２     

热等静压Al2O3／SiC和SiCw／SiC陶瓷磨粒磨损行为的比较研究

通过ＳＥＭ观察和ＥＤＸＡ分析对Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣ和ＳｉＣｗ／ＳｉＣ陶瓷的耐磨粒磨损性进行了比较研究。在低应力下，Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣ陶瓷的耐磨性优于ＳｉＣｗ／ＳｉＣ陶瓷，而在较高应力下则相反。     

晶须增韧补强陶瓷基复合材料的若干关键技术研究（Ⅰ）：晶界和界面的调控

根据各种助烧剂在相应的氧氨玻璃中的作用，通过晶界相预合成和改变Ａｌ２Ｏ３和ＭｇＯ的添加量，研究了不同Ｌａ／Ｙ比及Ａｌ２Ｏ３和ＭｇＯ含量对ＳｉＣ（ｗ）／Ｓｉ３Ｎ４复合材料力学性能的影响，从而实现了对晶界和界面的调控，优化了助烧剂体系和制备工艺，达到了最佳的晶须增韧强效果。