Effect of Y2O3, CeO2 on Sintering Properties of Si3N4 Ceramics

The effect of rare earth oxides Y203 or Ce02 on sintering properties of Si3N4 ceramics was studied and the mechanism of assisting action during sintering was analyzed. The results in dicate that the best sintering properties appear in Si3N4 ceramics with 5% Y203 or 8% CeO2. Secondary crystallites are formed at grain boundaries after heat treatment,which decreases the amount of glass phase and contributes to the improvement of high-temperature mechanical properties of silicon nitride.     

结构陶瓷的高温疲劳强度衰减理论

提出了陶瓷材料疲劳强度衰减理论并由此导出了各种疲劳关系式。建立了疲劳基本方程ｄσ＿ｒ／ｄ＿ｉ＝一Ａσ（ｔ）￣ｎｔ￣（－ｍ），得出了疲劳寿命公式Ｔ＝Ｍ（σ＿０－σ）／Ａσ￣ｎ（静疲劳时Ｍ＝１，连续增载疲劳时Ｍ＝ｎ＋１，循环疲劳时Ｍ＝（ｎ＋１）／（１＋Ｒ＋Ｒ￣２＋……＋Ｒ￣ｎ），逐级加载时，并导出不同疲劳方式下疲劳寿命间的关系。同时，用多种Ｓｉ＿３Ｎ＿４材料在高温中作了论证试验，结果与理论一致。     

钛化物陶瓷的高温蠕变行为与失效机理

分析了原位生成含钛复相陶瓷TiB2-TiC(TT），TiB2-TiCxN1-x(TTT）及TiB2-TiC-SiC（TTS）的高温蠕变性能和高温氧化行为，考察在恒定载荷不同温度下，材料挠度随时间的变化，探讨了其高温失效机理，并给出了材料抗三点弯曲高温蠕变方程-挠度/时间方程，结果表明，含钛复相陶瓷TT，TTT及TTS在1100℃时均出现较大的蠕变，因此，上述3种材料不宜在1100℃及以上的温度下使用，指出失效的原因之一是TiB2陶瓷在800℃时的高温氧化及1100℃时的高温热分解。     

冲击球压技术研究材料局部损伤和弹塑性特征

冲击球压技术是基于赫兹接触理论发展起来的研究材料力学性能的新方法,尽管起步较晚,但是对材料力学性能特征和变化的研究是非常有效的.概述了近40年利用冲击球压技术分析材料局部损伤和评价材料弹塑性特征的理论和研究进展,重点阐述了利用冲击球压技术和赫兹接触理论评价材料恢复系数和动态硬度特征及变化的可行性、敏感性和精确性.结合研究现状对冲击球压技术中隐含的问题进行了划分,并展望了未来冲击球压技术的发展方向.     

高温和超高温极端环境下陶瓷管材弹性模量评价新技术

本文综述了从室温到2200°C范围内陶瓷材料弹性模量的传统测试方法和新技术。针对脆性陶瓷管材在高温及超高温下弹性模量的评价难题,我们提出一种结合相对法和缺口环法的新方法,即相对缺口环法。通过比较缺口环与刚性圆块的横梁位移得到缺口环在高温及超高温下的真实变形量计算出精确的弹性模量。对典型的石英玻璃管、氧化铝陶瓷管、C/SiC/ZrB_2复合陶瓷管以及石墨管进行测试所得到的结果表明相对缺口环法准确有效,为高温及超高温等极端环境下脆性管材的结构安全提供了一种简便可靠的评价方法。     

钙铝硅涂层增强建筑陶瓷的制备及性能研究

以硅灰石、石英、Al₂O₃为原料制备具有较低膨胀系数的钙铝硅质涂层。通过调整涂层的组成来对基体产生适当的压应力,从而提高陶瓷的抗折强度。研究了涂层热膨胀系数、厚度及保温时间对抗折强度的影响,分析了涂层材料的物相组成。结果表明：当涂层中Al₂O₃含量为8.1 wt%、涂层厚度约为101μm,球磨时间3 h,烧成温度为1170℃,保温为30 min时,可获得抗折强度最优的钙铝硅质涂层复合陶瓷。此时基体和涂层的膨胀系数分别为8.73×10^-6℃^-1和6.06×10^-6℃^-1,制得的涂层复合陶瓷抗折强度(103±3 MPa)比无涂层样品(66±2 MPa)提高了56%。     

玻璃幕墙结构胶失效原因及现场检测

结构胶的失效是导致幕墙玻璃坠落的重要因素之一。针对玻璃幕墙服役过程中出现的问题,本文阐述了结构胶的各种失效模式,对环境腐蚀、循环动载荷及长期载荷作用引起结构胶失效的机理进行了分析,并综述了玻璃幕墙结构胶失效现场检测技术现状和研究进展。     

高温重构钢渣复合水泥的制备与性能研究

针对钢渣的成分特点,以宁夏钢铁集团转炉钢渣为研究对象,研究了高温重构工艺条件对钢渣组成、结构的影响,并对掺入重构钢渣的水泥的力学性能进行了研究,以期为高温重构钢渣的推广应用奠定理论和技术基础。试验结果表明:(1)钢渣水泥中钢渣掺入量增加,水泥胶砂试块的强度呈先慢后快的下降趋势,钢渣的掺量超过30%后,水泥胶砂试块的强度明显下降。(2)钢渣水泥中添加适量的激发剂能提高试件的强度,以水玻璃为最好。(3)钢渣粒度的下降,钢渣水泥胶砂试块的强度明显上升,钢渣粒度由300～0μm降至75～0μm,28 d钢渣水泥胶砂试块的抗折强度由1.43 MPa提高至6.31 MPa,抗压强度由15.29 MPa提高至35.18 MPa。(4)高温重构钢渣中尖晶石相完全无水化活性,C_2F相有一定水化活性。水化产物C—S—H凝胶会对尖晶石相产生包覆,导致后者难以被进一步检测。     

氧化铝、氮化硅和碳化硅的疲劳特性与寿命预测

分析了几种典型的结构陶瓷在长期载荷下的失效特性和差别。认为长期失效的本质是强度衰减,建立了一个疲劳失效的强度衰减模型和提出了寿命预测方法。分别研究了氧化铝、氮化硅和碳化硅几种常用工程陶瓷在常温和高温下的疲劳特性和差异。采用三点弯曲的受力方式测试了不同载荷水平下的断裂时间。结果表明：碳化硅的疲劳门榄值超过强度的80％,而且受温度影响最小;氧化铝的静疲劳受微小裂纹扩展控制;氮化硅的高温疲劳主要是蠕变机制导致强度衰减,疲劳门槛值不超过强度50％。由实验研究了氮化硅的高温静疲劳、动疲劳和循环疲劳三者在相同温度和相同应力峰值变化下的寿命关系,结果与计算一致。     

胶层厚度和耐湿老化对夹层玻璃中PVB胶与玻璃界面粘结性能的影响

夹层玻璃的耐久性和安全可靠性与其界面粘结性能密切相关。本文首次提出了十字交叉法测量夹层玻璃中PVB胶与玻璃的界面拉伸和剪切粘结强度,分别研究了加载速度效应、PVB胶层厚度效应和湿度老化等的影响。结果表明:测量夹层玻璃中PVB胶与玻璃粘结强度的加载速度应选取5mm/min。当胶合层厚度相同时,界面拉伸粘结强度高于其剪切粘结强度,PVB胶层厚度越大,其拉伸粘结强度和剪切粘结强度都逐渐越低。单层PVB胶片与玻璃之间的界面拉伸粘结强度最大值为11.49MPa。耐湿老化对玻璃与PVB胶的界面粘结强度影响不大,即使老化60天后,其拉伸粘结强度也仅下降12.3%。