TiB2基复相陶瓷研究进展

与单相TiB_2陶瓷相比,TiB_2基复相陶瓷具有更加优良的物理、化学性能,是一种极具应用前景的高温结构陶瓷,在切削刀具、耐磨部件、高温结构件、核反应堆的保护外壳以及电弧反应的阴极材料等方面都具有重要的应用价值,受到国内外研究人员的普遍关注。介绍了近年来各种TiB_2基复相陶瓷的研究进展,重点介绍了TiB_2与TiC、SiC和B4C等几种材料构成的TiB_2基复相陶瓷的研究情况和水平,并对TiB_2基复相陶瓷的制备工艺进行了评述,指出了无压烧结工艺制备TiB_2基复相陶瓷的优势。最后,提出了TiB_2基复相陶瓷在今后研究中亟待解决的几个问题。相信,随着粉体制备技术、复合工艺水平以及烧结技术的不断进步,未来TiB_2基复相陶瓷的应用会越来越广。     

复相Sialon陶瓷材料的研究进展

复相Sialon陶瓷材料是一种比单相Sialon性能更优良的高技术新材料,较详尽地阐述了目前已制备出的各种复相Sialon陶瓷材料的性能,特别报道了目前研究较少的O′-Sialon-TiN复相陶瓷材料的部分性能,并展望了复相Sialon陶瓷材料的应用前景。     

可加工复相陶瓷材料的研究现状与发展

介绍可加工复相陶瓷的研究发展现状。着重介绍可加工BN系复相陶瓷的研究现状与发展。主要论述可加工BN系复相陶瓷的制备工艺过程及力学性能和可加工性能等。对可加工复相陶瓷材料的研究发展方向作分析和预测。     

Al2O3/SiC纳米复相陶瓷材料的研究进展

Al2O3/SiC纳米复相陶瓷由于具有优异的室温及高温机械性能而成为结构陶瓷领域研究的热点.本文就Al2O3/SiC纳米复相陶瓷的不同制备加工方式及增强增韧机理进行了详细的阐述.其中粉体的均匀混合是制备过程的关键因素,残余应力及裂纹偏转导致的穿晶断裂以及裂纹尖端SiC颗粒的桥联作用是复相陶瓷强度和韧性增加的主导因素.     

耐冲蚀磨损的陶瓷材料复相设计与评估

选择几类不同系列的先进陶瓷材料,分析了其磨损规律与材料力学参数及其显微结构的内在关系,实验结果表明,具有硬度较高的碳化物材料的抗低角度损能力最强,而引入能量耗散机制的复相陶瓷的抗高角冲蚀磨损性能增加,提出了不同冲蚀角度工况下耐磨陶瓷的复相设计要点。     

高能球磨结合无压烧结制备TiB2-TiC复相陶瓷

以用高能球磨方法制备的陶瓷粉体为原料,采用无压烧结技术制备了致密的TiB2-TiC复相陶瓷。结果表明,机械合金化过程对于控制TiB2-TiC复相陶瓷的显微结构和相组成有重要的影响,而且能促进TiB2和TiC两相间连续界面的形成;球磨48 h的粉体在1800℃烧结2 h后,可制备出相对密度为98.4%、抗弯强度为487 MPa、硬度值(HRA)为94.7、断裂韧性为5.83 MPa·m1/2的TiB2-TiC复相陶瓷。     

Sialon复相陶瓷刀具材料的研制

本文在相关研究与组份设计的基础上，研制成β－Ｓｉ３Ｎ４／α－Ｓｉａｌｏｎ与α‘－β’－Ｓｉａｌｏｎ两种复相陶瓷，对这两种材料进行了力学与热学等性能以及力学性能与显微结构关系研究。并以国产原料与德国ＳｔａｒｃｋＬＣ－１２原料，采用ＧＰＳ与ＨＰ烧成工艺制成刀片，作了金属切削加工对比试验。     

ZrO_2－Al_2O_3－SiC系复相陶瓷材料的冲蚀磨损

本文对ＺｒＯ２增韧１０％ＳｉＣ／Ａｌ２Ｏ３基复合材料和ＳｉＣ颗粒弥散强化５％Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２基复合材料的冲蚀磨损的研究，实验表明：相交增初有助于断裂韧性的改善，从而缓和了材料的高角冲蚀率；高弹模量的ＳｉＣ二相粒子引入后基体材料的硬度增加，提高了材料的抗低角磨损能力．显微结构（ＳＥＭ）分析表明，不同的冲蚀角度条件下材料表面的损伤行为和磨损微观机制也不相同，通过ＰＵＤ计算，定量表征材料的抗切向磨损能力．     

原位合成TiB2/Al2O3复相陶瓷显微组织的研究

采用自蔓延燃烧合成法在室温下的空气中制备出了TiB2/Al2O3复相陶瓷,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明:大部分TiB2的形貌为规则的块状,晶粒细小,平均尺寸为几个μm,但也出现了TiB2枝晶和棒状晶。而Al2O3的颗粒较大(10~40μm左右),形状不规则,Al2O3的断口呈层片状,Al2O3和TiB2出现聚集现象。     

刚玉莫来石复相陶瓷力学性能的影响因素分析

本文采用正交设计方法研究了硅微粉、氧化铝微粉及烧结温度对刚玉莫来石复相陶瓷常温强度和高温强度的影响机制.结果表明:氧化铝微粉对高温强度的影响较大,硅微粉次之,烧结温度最小.适当降低氧化铝微粉的含量,并提高硅微粉的含量和烧结温度,可以提高复相陶瓷的高温强度.通过调节硅微粉、氧化铝微粉及烧结温度可控制刚玉莫来石复相陶瓷的显微结构,改善刚玉莫来石复相陶瓷的高温强度.     

高性能纳米复相陶瓷日前在上海研制成功

据媒体报道，一种高性能纳米复相陶瓷最近在上海硅酸盐研究所研制成功。这种新型陶瓷的强度，韧性以及电阻率等性能均达到国际水准。由于它是几种陶瓷复合而成，并添加了具有磁性、电性、光性能的其他材料，因而既拥有结构陶瓷的力学性能，又具备功能陶瓷的特殊功能。磁性材料的添加，大大降低了电阻     

莫来石一氧化锆复相陶瓷材料原位反应烧结机理的研究

通过测定试样真密度、烧成收缩率、相对密度以及ＸＲＤ分析，系统地研究了原位反应结法制备莫来石一氧化锆复相陶瓷的反应烧结机理，研究结果表明，ＺｒＳｉＯ４在１３５０℃开始分解，生成ｔ－ＺｒＯ２和非晶相ＳｉＯ２随着温度升高，非晶相含量增加，并在１４２０℃形成莫来石。ＺｒＯ２的分解物莫来石晶相的生成有一定时间间隔，该化学反应在１４２０～１４８０℃之间迅速进行，并对致密化产生不利影响，可采和分段烧结或阶段笥保     

原位合成复相陶瓷概述

原位合成是制备复相陶瓷的重要途径。概述了原位反应的类型、特点及研究现状。     

纳米碳化硅基复相陶瓷的分散和烧结技术研究进展

碳化硅陶瓷是一种高性能的陶瓷,具有高强度、高硬度、耐高温、耐化学腐蚀、高热导率、低热膨胀以及低密度等性能,广泛应用于各个工业领域以及航空航天领域.从纳米复相陶瓷制备过程中的分散方法以及碳化硅基陶瓷的烧结方法与烧结助剂等方面详细论述了目前有关碳化硅基纳米复相陶瓷的研究进展.     

纳米陶瓷、复相陶瓷及纳米复相陶瓷

纳米陶瓷、复相陶瓷及纳米复相陶瓷的研究是纳米材料研究领域中的一个重要部分，综述了其发展过程和研究动态，阐述了纳米复相陶瓷的优异性能、产生机理及应用前景，展望了纳米复相陶瓷的发展趋势．     

燃烧合成法制备TiB2-Al2O3复相陶瓷的组织结构及形成过程分析

采用自蔓延燃烧合成法在室温下的空气中制备出了TiB2-Al2O3复相陶瓷,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明,合成的产物纯净,无中间相,TiB2的形貌为规则的块状,晶粒细小,平均尺寸为(2～5 μm),弥散的分布在晶粒较大的Al2O3(40～50 μm)四周,而Al2O3的形状不是很规则.该反应不同于一般的元素直接合成,而是由熔化-还原-化合组成的三步反应过程构成.     

反应烧结TiB_2－SiC复相陶瓷的物相反应、力学性能及残余应力

利用ＴｉＨ２，Ｓｉ和Ｂ４Ｃ之间的化学反应制备ＴｉＢ２－ＳｉＣ复相陶瓷，研究了反应时物相生成机理及添加Ｎｉ对材料力学性能的影响．采用ＳＥＭ观察复相陶瓷的显微结构及裂纹扩展过程，用ＸＲＤ法测定了复相陶瓷内的残余应力，探讨了复相陶瓷的增韧机理同时，残余应力测试结果表明，精磨会给材料表面带来一定的机械加工应力，但随方向而异，并对残余应力的测定造成影响     

SiC-ZrO2(3Y)-Al2O3纳米复相陶瓷的力学性能和显微结构

本文介绍用非均相沉淀方法制备的纳米SiC-ZrO2(3Y)-Al2O3复合粉体经放电等离子超快速烧结得到晶内型的纳米复相陶瓷,超快速烧结的升温速率为600℃/min,在烧结温度不保温,迅即在3 min内冷却至600°C以下. 力学性能研究结果表明,在1450℃超快速烧结得到的纳米复相陶瓷的抗弯强度高达1200MPa,断裂韧性K1c为5 MPa1/2. TEM像显示纳米SiC颗粒大多分布在Al2O3母体晶粒内,也有一些纳米SiC颗粒分布在ZrO2晶粒内. 断裂表面的SEM像表明,穿晶断裂是其主要的断裂模式,这是所制备的纳米复相陶瓷力学性能大幅提高的主要原因.     

原位合成TiB2-TiC0.8-SiC复相陶瓷的微观组织与性能研究

利用热压烧结方法原位合成了TiB2-TiC0.8-SiC复相陶瓷。通过光学显微镜(OM)、X射线衍射分析仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对材料物相组成和微观结构进行表征。研究了热压条件下烧结温度对材料物相组成、结构及力学性能的影响。结果表明:烧结温度在1700-1950℃范围内,随着温度的升高,材料的致密度、抗弯强度和断裂韧性都有显著改善。烧结温度为1900℃可得到完全致密的原位合成TiB2-TiC0.8-SiC复相陶瓷,材料的晶粒发育比较完善,条状TiB2和块状TiC0.8晶粒清晰可见。复合材料的维氏硬度、断裂韧性和弯曲强度分别达到23.6 GPa,(7.0±1.0)MPa.m1/2和470.9 MPa。当温度达到1950℃时,由于增强相TiB2晶粒长大,材料的强度降低。TiB2、TiC0.8与SiC颗粒协同,通过裂纹偏转、晶粒拔出、晶粒细化等机制对复合材料起到颗粒增强增韧的作用。     

反应合成TiB2-TiC复相陶瓷球磨工艺研究

将球磨工艺引入超重力反应合成,制备TiB_2-TiC复相陶瓷。研究发现,随着球磨时间的延长,反应原料尺寸显著细化,其粒度最小可达2.2μm。机械球磨虽未能直接诱发合成反应,但有效地降低反应原料的点火温度及反应激活能,提高了实际反应温度,促使反应呈现"热爆"模式。XRD、FESEM与EDS结果表明,反应制备的陶瓷基体主要由TiB_2片晶、不规则的TiC相、Cr基金属合金相及Al_2O_3夹杂组成。延长球磨时间,不仅加速Al_2O_3液滴与陶瓷熔体液相分离,减少Al_2O_3夹杂及缩孔、缩松的含量,更促使陶瓷基体显微组织细化,提高其均质化水平。