陶瓷/金属异质钎焊连接研究进展

钎焊作为制造业中材料连接较广泛的方法之一,在医疗、电力电子和汽车等领域应用广泛,各国学术界认为钎焊是陶瓷/金属异质连接中最有效、最具有发展潜力的连接方式。本文主要对近20年各国有关陶瓷/金属钎焊异质连接的研究报道进行详细综述。首先综述了陶瓷/金属钎焊的研究概况,其次分别从氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、陶瓷基复合材料4种陶瓷材料方面以及活性金属钎焊、空气反应钎焊、接触反应钎焊、玻璃钎焊和超声波辅助钎焊5种钎焊方法详细评述陶瓷/金属异质钎焊的研究进展。然后介绍了陶瓷/金属异质钎焊在医疗、电力电子和汽车领域的应用,最后指出陶瓷/金属异质钎焊技术研究和发展过程中存在的不足,并展望陶瓷/金属异质钎焊技术未来发展的方向,为陶瓷/金属异质材料连接的相关研究和工程应用提供理论依据和技术支撑。     

装甲防护陶瓷材料的研究进展

陶瓷材料以其高模量、高硬度和低密度的优异特性,已成为当今世界各国致力研究的装甲材料。主要综述了陶瓷材料在装甲防护领域的研究进展,介绍了陶瓷复合装甲材料、陶瓷/金属功能复合装甲材料的发展现状及其研究方向,并阐明装甲防护陶瓷材料的物理、力学特性及抗弹性能等方面的要求,阐述装甲防护陶瓷材料的动态力学行为特性,指出装甲防护陶瓷材料的未来发展方向和主要研究内容。     

钛合金/陶瓷异质材料钎焊技术的研究现状

钛合金因其优异的性能，如密度低、耐高温、优异的蠕变和耐腐蚀性等，在航空航天、能源、汽车、建筑、包装与交通运输等诸多领域中得到了广泛应用。然而传统钛合金的高温性能较低，将钛合金与陶瓷连接起来制备成复合结构有助于获得质量较轻、高温性能优良的构件。钎焊在医疗、电力电子和汽车等领域应用广泛，被各国学术界认为是陶瓷/金属异质连接中最有效、最具有发展潜力的连接方式。综述了钛合金与Al₂O₃、ZrO₂等常见陶瓷及ZrB₂-SiC及ZrC-SiC等陶瓷基复合材料的钎焊技术研究现状，并介绍了如中间层法等常用的缓解钛合金与陶瓷接头中残余应力的方法，阐述了中间层与复合钎料中增强相的选取，最后指出钛合金/陶瓷异质钎焊技术研究和发展过程中存在的不足，并展望了钛合金/陶瓷异质钎焊技术未来的发展方向，为钛合金/陶瓷异质材料连接的相关研究和工程应用提供理论依据和技术支撑。     

缓解陶瓷/金属连接接头残余热应力的方法研究进展

由于陶瓷与金属的热物理性能不匹配,使得陶瓷/金属连接接头在焊后往往产生巨大的残余热应力.在陶瓷、陶瓷基复合材料连接研究领域,几乎一直伴随着缓解陶瓷/金属连接接头残余热应力的方法研究.综述了国内外几十年来的研究成果,总结出7种缓解陶瓷/金属连接接头残余热应力的方法,其中缓释层、梯度、复合的概念十分重要,并对这些方法的原理进行了分析和探讨.要想获得理想的缓解残余应力的效果,发展多种方法相结合的复合缓解应力方法将是重要的研究方向.     

光催化泡沫陶瓷过滤器的应用研究现状和展望

高活性的光催化二氧化钛纳米材料与高气孔率的三维多孔泡沫陶瓷材料复合,得到的光催化泡沫陶瓷过滤器,具备高活性、大表面积、大通量、以及陶瓷的耐高温、耐化学腐蚀、循环适用性,在大气/水净化领域率先得到了广泛应用。在工业领域的废气脱臭处理、在农业领域的农药废水太阳光降解、在医疗卫生领域的实验室医院空气杀菌处理、在交通领域的高速列车空气净化等,已经展开应用。综述了国内外光催化泡沫陶瓷过滤器的应用研究现状、问题及其发展趋势。     

偏铌酸铅压电陶瓷及其超声无损检测应用

偏铌酸铅是一种重要的钨青铜结构高居里温度功能陶瓷,在高温领域具有很大的应用前景,但其存在压电活性低,难以烧结等问题,这些问题限制了该陶瓷的应用。元素掺杂取代是改性偏铌酸铅陶瓷的研究热点。综述了偏铌酸铅陶瓷的特点以及部分改性后的陶瓷在超声无损检测等领域的应用前景,对用偏铌酸铅陶瓷制作换能器的研究工作具有一定的借鉴意义。     

陶瓷模具材料的研究与应用

综述了在拉拔、挤压、冲裁、等温锻造等各类模具中应用的陶瓷材料,如金属陶瓷、ZTA、TZP、TZP/Al2O3、TZP/TiC/Al2O3、PSZ、Si3N4、Sialon等的组分、制备工艺和力学性能等方面的研究现状,探讨了陶瓷模具材料研究与应用中存在的问题,展望了陶瓷模具材料的应用前景,提出陶瓷模具材料的增韧补强,尤其是纳米复合和梯度功能复合、模具结构的优化设计和模具材料的表面陶瓷化改性技术以及陶瓷模具可靠性研究等将是提高陶瓷模具力学性能和使用性能的有效措施.     

陶瓷/金属钎焊与扩散连接的研究现状

工程陶瓷由于具有优异的综合性能,在许多领域得到广泛应用,但其加工性能差,通常需要与金属组成复合结构.实现陶瓷与金属之间的可靠连接是推进陶瓷材料应用的关键,钎焊和扩散连接被认为是陶瓷/金属连接中较为适合的方法.文中对近年来国内外陶瓷/金属钎焊和扩散连接技术领域的研究现状进行了综述,认为活性金属钎焊和部分瞬间液相连接发展比较成熟,部分瞬间液相连接充分结合了活性钎焊和固相扩散连接两者的优点,将成为未来陶瓷/金属连接的发展方向.     

陶瓷及陶瓷基复合材料高温钎料的研究现状与进展

为充分发挥高温结构陶瓷材料的高温件能优势,针对陶瓷及陶瓷基复合材料的高温钎料的研究一直足陶瓷连接领域的发展方向.文章综述了SigN4、SiC陶瓷和C/C复合材料对应的高温钎料的研究难点和研究现状.虽然高温钎料的研究获得一些进展,但仍缺乏对陶瓷具有连接强度岛而且耐高温性能好的实用高温钎料.指出对于Si3N4陶瓷,以V为活性元素的高温钎料值得深入研究;而在设计和研制SiC连接用的高温新钎料时.应该允分考虑钎料与SiC之间的界面反应并予以控制.并对C/SiC陶瓷基复合材料用高温钎料的研究进行了简要的探讨.     

SiC陶瓷及其复合材料连接的研究现状北大核心

SiC陶瓷及其复合材料(C●SiC,SiCΤ/SiC)具有优异的性能,被广泛应用于高温结构材料领域,因此,SiC陶瓷及其复合材料的连接已经成为了材料工程领域的研究热点。分析了SiC陶瓷及其复合材料自身连接及其与金属连接的难点,综述了几种主要的连接方法,包括活性金属钎焊、固相扩散连接、瞬时液相连接、自蔓延高温合成连接和先驱体连接,重点介绍了它们的连接机理、工艺特点及研究现状,并对未来的发展趋势进行了展望。     

高熵氧化物的研究进展与展望

高熵氧化物是由5种或5种以上等摩尔比的氧化物合成出的单相结构稳定固溶体,其具有优异的热学、磁学、电学及抗腐蚀性能等。目前的研究主要集中在对高熵氧化物现有性能的深度发掘和拓展,以及基于其优异性能在锂离子电池电极材料、介电材料、磁性材料和催化材料等方面的应用上。综述高熵氧化物的分类、制备方法以及性能特点,并对高熵氧化物的发展方向进行分析和展望。     

钛酸铋钠基压电材料制备技术研究进展

钛酸铋钠(BNT)基压电材料因具有较好的电学性能以及高居里温度等优点,成为了压电材料领域的研究热点之一。如何制备出性能优异的钛酸铋钠基压电材料,是满足各个领域应用要求的重要环节。重点综述了近年来钛酸铋钠基压电材料制备技术的研究进展,从固相烧结、放电等离子烧结以及微波烧结等角度对其烧结技术进行论述;从溶胶-凝胶、脉冲激光沉积和射频磁控溅射等角度对其薄膜制备技术进行综述;对热喷涂制备压电涂层的机理和工艺进行总结。结果表明,烧结温度是影响块体材料结构和性能的关键因素,其中放电等离子烧结与微波烧结相较于传统的固相烧结能够有效控制材料的烧结温度;在钛酸铋钠薄膜的制备中对沉积温度、氧气压力以及退火温度的控制可以有效提高薄膜电学性能;热喷涂制备的钛酸铋钠涂层通过热处理工艺能够改善涂层的电学性能,并且热喷涂能够在复杂零件表面实现压电涂层的可控制备,其中钛酸铋钠压电陶瓷薄膜和涂层的制备扩展了其应用范围。最后,展望了压电陶瓷材料技术的未来发展趋势,为压电材料制备技术的研究提供了一定的参考。     

以超重力熔铸新技术快速制备Al2O3/YAG/YSZ三元共晶陶瓷

研究一种大块致密Al2O3/YAG/YSZ三元共晶陶瓷的快速制备新技术,以Al/Fe2O3/Y2O3/ZrO2为反应剂,通过诱发各组元间的燃烧合成反应,首先获得陶瓷(Al2O3/YAG/YSZ)和金属(Fe)的混合熔体;随后利用两种熔体的密度差异,在超重力场中实现陶瓷熔体和金属熔体的彻底分离和凝固.在超重力场作用下,先凝固的陶瓷相局部沉陷到金属熔体中,并受到金属熔体对之施加的接近2 MPa的瞬态等静压力,因此得以实现完全致密化.微观结构分析表明,所获得的三元共晶陶瓷的相组成和晶粒形貌沿超重力方向呈现明显的梯度渐变特征.     

Pseudo-semi-solid thixoforging of cup shell with Al/Al2O3

1 Introduction The composite has high strength and high hardness when some ductile metal is added into the ceramics, at the same time the fracture toughness can be improved availably[1?4]. We also know that the increase of toughness is because of the bri…     

Machinability evaluation of machinable ceramics with fuzzy theory

The property parameters and machining output parameters were selected for machinability evaluation of machinable ceramics. Based on fuzzy evaluation theory, two-stage fuzzy evaluation approach was applied to consider these parameters. Two-stage fuzzy comprehensive evaluation model was proposed to evaluate machinability of machinable ceramic materials. Ce-ZrO2/CePO4 composites were fabricated and machined for evaluation of machinable ceramics. Material removal rates and specific normal grinding forces were measured. The parameters concerned with machinability were selected as alternative set. Five grades were chosen for the machinability evaluation of machnable ceramics. Machinability grades of machinable ceramics were determined through fuzzy operation. Ductile marks are observed on Ce-ZrO2/CePO4 machined surface. Five prepared Ce-ZrO2/CePO4 composites are classified as three machinability grades according to the fuzzy comprehensive evaluation results. The machinability grades of Ce-ZrO2/CePO4 composites are concerned with CePO4 content.     

氧化物共晶陶瓷定向凝固研究进展

定向凝固氧化物共晶自生复合陶瓷具有优异的高温强度、抗氧化性、抗蠕变性以及良好的高温结构稳定性,被认为是新一代在高温氧化性气氛中长期工作的首选超高温结构材料之一。回顾了氧化物共晶自生复合陶瓷的发展历史,总结了目前定向凝固氧化物共晶陶瓷凝固组织和力学性能方面的研究现状,同时结合作者在本领域的研究,着重分析了高温度梯度定向凝固条件下氧化铝基共晶陶瓷的组织特征、凝固特性、力学性能以及增韧机制。最后展望了定向凝固氧化物共晶陶瓷的发展趋势。     

无铅压电陶瓷及其应用研究

随着社会可持续发展战略的实施和人们环境意识的加强,无铅压电陶瓷及其应用已成为了当前铁电压电材料及其应用研究的热点。本文根据近期国内外有关无铅压电陶瓷的发展,结合本课题组肖定全教授等近年在无铅压电陶瓷的研究,对无铅压电陶瓷的研究进展及应用现状进行了综述,重点介绍了BaTiO3基、Bi1／2Na1／2TiO3基、碱金属铌酸盐基、钨青铜结构和铋层状结构五大体系无铅压电陶瓷的性能、本课题组主要发明的无铅压电陶瓷体系以及BNT基无铅压电陶瓷在滤波器上的应用和发展前景。     

卫星角框件伪半固态触变成形及初步实验研究

在粉末冶金的基础上,结合半固态金属加工技术和21世纪陶瓷基复合材料成形的发展方向,提出陶瓷基复合材料伪半固态触变成形工艺。并且对Alp/SiCp不同体积分数混合得到的复合材料应用该工艺制备出卫星角框架制件。通过金相分析、拉伸等试验方法验证该工艺的可行性。结果表明,该工艺成形的零件微观组织比较均匀,硬度比较高。为陶瓷复合材料以及高熔点材料在更多领域中的应用起到推进作用,同时为该工艺的进一步的研究奠定了基础。     

金属/陶瓷润湿性的研究现状

金属 /陶瓷润湿性是材料科学中普遍存在的现象 ,人们很早就开始了这方面的研究。研究金属对陶瓷的润湿性对开发新型金属 /陶瓷体系 ,探寻和发展材料的制备技术 ,制备高性能金属 /陶瓷复合材料有着重要的现实意义。本文从陶瓷 /金属的润湿现象及其机理出发 ,介绍了润湿性研究的实验研究方法 ,并探讨改善润湿性的途径