Yb2O3对Y—TZP陶瓷材料的显微结构和力学性能的影响

采用Ｙｂ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３复合稳定剂，制得了高强度、高韧性的四方相氧化锆陶瓷材料，用ＸＲＤ研究了材料的相组成及断裂相变量；用ＳＥＭ观察了材料的显微结构，分析了力学性能与断裂相变量及显微结构的关系，发现在Ｙ－ＴＺＰ材料中掺入－３ｍｏｌ％Ｙｂ２Ｏ３，可使在保持原有抗弯强度的同时，一定程度地改善断裂韧性，实验结果表明，如果用Ｙｂ２Ｏ３来提高Ｙ－ＴＺＰ的时效性能及耐热冲击性，不会影响Ｙ－ＴＺＰ原有的优良力学     

3Y—TZP多晶材料密度,断裂相变与力学性能的相互关系

通过对不同密度的Ｙ－ＴＺＰ（钇稳定四方相氧化锆多晶体）材料的力学性能（强度、韧性及硬度）和断裂时相变性能的研究，发现材料的相对密度不仅直接影响其力学性能，而且影响断裂时断口四方相向单斜相的相变量，材料密度越高，相变量越大，材料密度和断裂时断口相变量共同决定了材料的力学性能。     

Ce—TZP陶瓷的磨削应力诱发马氏体相变

用磨削方法促成８，１０，１２Ｃｅ－ＴＺＰ及Ｙ２Ｏ３含量不同的Ｙ－８Ｃｅ－ＴＺＰ中的ｔ→ｍ相变，用ＸＲＤ作定量分析，讨论了成分及摩擦力对ＴＺＰ陶瓷中马氏体相变的影响，证明磨削应力正比于应力诱发单斜相的增量ｍσ而ＣｅＯ２及Ｙ２Ｏ３含量对Ｍσ的影响则有一极大值的关系；对照材料相应的断裂韧性，表明ｍσ与ＫＩＣ变化的一致性，进一步证实了ＴＺＰ陶瓷应力诱发相变增韧的本质。     

液相包覆制备Ce-TZP陶瓷的力学性能与稳定行为

采用XRD、SEM、TEM等分析手段对由液相包覆工艺制备的Ce—TZP陶瓷的微结构进行了研究，并和共沉淀粉体制备的Ce—TZP陶瓷进行了对比分析．力学性能表明，同共沉淀粉体制备的Ce—TZP陶瓷相比，由液相包覆工艺制备的Ce—TZP陶瓷虽硬度下降，但断裂韧性改善；液相添加少量Al2O3硬度随之增加、断裂韧性显著提高．电镜分析表明，液相包覆工艺制备的Ce—TZP陶瓷晶粒尺寸分布宽化，一部分晶粒尺寸较大但CeO2含量低、易发生马氏体相转变晶粒的存在是断裂韧性改善的主要原因．陶瓷体中单斜相大晶粒与四方相之间的残余应力、添加少量Al2O3在晶界上易形成薄的非晶包裹层，是增加可相变四方相数量，提高断裂韧性的其它机制。     

低温环境下结构陶瓷的相变、断裂机理与性能的研究进展

低温技术的不断发展使其应用于越来越多的领域中, 例如航空航天、超导、核聚变等。在一些低温工程领域中, 结构陶瓷有着其他材料不可替代的应用前景。本文综述了低温极端环境下几种典型结构陶瓷材料的国内外研究现状与进展, 包括氧化锆基结构陶瓷在低温下的相变机理与性能、氧化铝陶瓷的低温性能以及氮化硅、碳化硅等非氧化物陶瓷在低温下的基础力学性能及断裂机理。     

Mullite(W)/TZP陶瓷复合材料的显微结构与力学性能

研究了 mullite(w) 含量对 mullite(w)/TZP 复合材料显微结构和力学性能的影响。结果表明,当mullite(w)含量大于15 v.-%,热压温度超过1600℃时复合材料将开裂;原因是 Y_2O_3从 TZP 中脱溶进入玻璃相。mullite(W)含量在5-20 V.-%时,室温力学性能与基质 TZP 大致相同:σ_f=1200MPa,K_(IC)=12MPa2~(1/m);而1000℃时复合材料抗弯强度为360-430MPa,是基质 TZP 的1.8-2.1倍。     

Al-Y-TZP陶瓷的抗热震行为与相变的关系

研究了不同 Y_2O_3添加剂含量的2mol% Al_2O_3-ZrO_2陶瓷的相变增韧和强化以及热震损伤行为。分析了材料的抗热震性和断裂参数(K_(1c),σ_f,γ_f)之间的关系。在实验的基础上阐明了四种 ZrO_2材料的热震损伤行为由抗热震参数(R′,R″,R_(8t))控制,并分别受到下述因素的影响:a.应力诱发相变的增韧和强化;b.抑制四方 ZrO_2相变的内约束力所起的强化作用;c.与无外应力下的相变开裂相关的增韧和强度衰减;d.热震裂纹成核引起的增韧。     

韧化处理对 VO_2陶瓷的绝缘—导电转变及力学性能的影响

用盐酸肼法制得了纯 VO_2粉末并用典型陶瓷工艺制得了多晶 VO_2陶瓷。研究了 VO_2陶瓷中的绝缘(单斜)-导电(四方)转变,转变前后的电阻变化达四个数量级。研究了韧化处理对电阻突变比和力学性能的影响,发现少量五价钒的存在不但有利于提高电阻突变比,而且所产生的增韧作用使 VO_2陶瓷的力学性能达到了实际应用的要求。     

层状Ti3SiC2陶瓷的组织结构及力学性能

利用热压烧结TiH₂,Si和C粉获得了致密度大于98%的层状Ti₃SiC₂陶瓷。利用压痕法,在不同的载荷下测定了材料的维氏硬度, 发现其硬度值随载荷的增加而降低,在最大载荷30kg时,硬度值为4GPa。压痕对角线没有发现径向裂纹的出现。 这归因于多重能量吸收机制——颗粒的层裂、裂纹的扩展、颗粒的变形等。利用三点弯曲法和单边切口梁法测定了材料的强度和韧性分别为270MPa和6.8MPa·m1/2。Ti₃SiC₂材料的断口表现出明显的层状性质,大颗粒易于发生层裂和穿晶断裂,小颗粒易被拔出。当裂纹沿平行于Ti₃SiC₂基面的方向扩展造成颗粒的层裂,当裂纹沿垂直于基面的方向扩展时,裂纹穿过颗粒的同时,在颗粒内部发生偏转,使裂纹的扩展路径增加。裂纹的扩展路径类似人们根据仿生结构设计的层状复合材料。裂纹在颗粒内的多次偏转、裂纹钉扎以及颗粒的层裂和拔出等是材料韧性提高的主要原因。此外,在室温下得到的荷载-位移曲线,说明Ti₃SiC₂材料不象其它陶瓷材料的脆性断裂,而是具有金属一样的塑性。     

人工颅骨与人体颅骨的基本力学性能

本文研究了一种可适用于人体颅骨缺损修复用的纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。测定了该复合材料、有机玻璃材料及人体颅骨的基本力学性能。实验表明这种纤维增强 PMMA 复合材料具有优于人体颅骨和有机玻璃的物理和力学性能。     

增韧聚苯硫醚的力学性能和破坏形态

研究了高性能热塑性树脂双酚Ａ聚砜（ＰＳＦ）、酚酞型聚醚酮（ＰＥＫ－Ｃ）增韧聚苯硫醚（ＰＰＳ）的破坏韧性、破坏形态以及抗溶剂性能。ＰＳＦ和ＰＥＫ－Ｃ能提高ＰＰＳ的冲击强度和破坏韧性。不同共混方法由于形成不同形态的分散相粒子对增韧效果和抗溶剂性能有不同的影响。增韧体系的抗溶剂性能随热塑性树脂加入及其含量增加而降低。     

增塑型超韧尼龙11的力学性能和增塑机理

增塑后尼龙１１的冲击强度及断裂伸长率大幅提高,但断裂强度并未大幅降低。尼龙１１的增塑机理是,增塑剂破坏了尼龙１１的分子间氢键作用。研究表明,增塑型超韧尼龙１１的断裂面具有独特的形态,这是一种首次发现的新型断裂现象。本文首次将上述现象归结为“多重裂延”机理。     

尼龙11/MBS/环氧树脂共混合金的力学性能和增韧机理

对尼龙11共混合金体系的力学性能进行了考察,对于尼龙11／EXL－2691核－壳冲击改性剂／相容剂三元共混合金体系加入环氧树脂后,分散相0冲击改性剂在尼龙11基体中的分布更加均匀,两相的相容性提高,但分散相粒子粒径并未随环氧树脂用量的增加而减小,加入1％的环氧树脂后,共混合金体系冲击强度最大,分散相粒子粒径最小,体系的断裂强度随着环氧树脂用量的增加而增大,伸长率则降低,此共混合金体系的增韧机理为分散相引发银纹机理。     

龟壳的力学性能与显微结构初探

以龟壳为对象,对其力学性能和显微结构进行了研究。不同的取样部位和加载方式,对抗弯强度有很大影响。抗弯强度最大值为165.1MPa,断裂韧性高达36.4MPa√m,龟壳由密质层和松质层组成。密质层的基本结构单元是Havevsian系统,在Havevsian系统的中央为Volkmann管,棒状羟磷灰石晶体沿Volkmann定向分布。而在松质层,长径比较大的棒状晶体聚集成束,呈无规则分布。棒状晶之间均由有机质膜相连。龟壳基板之间的接缝处,则是由大块片状羟磷灰石晶体组成,结构松散。      

水合聚氨酯脲的力学性能、组成及氢键结构变化的研究

研究了在聚氨酯脲盐溶液中（0．9％（质量）NaCl,37℃）浸泡不同时间后的静态和动态力学性能,组成,氢键结构的变化规律。结果表明,盐溶液浸泡可使平均分子量和相分离程度大大增加,并可提高力学强度和减少柔顺性,而平均分子量的增加是由于发生了分子间或分子内扩链或交联以及PTMO低聚物的逸出,FT－IR分析表明水分子不会显著改变聚氨酯脲氢链结构。     

防中子辐射纤维的力学性能及屏蔽效果

分析了防中子辐射纤维的力学性能及屏蔽效果。结果表明，纤维的力学性能可满足纺织加工的要求，有较好的耐热性能，可用于制造无纺布、机织布加工成防护服。