短切碳纤维增强LAS玻璃—陶瓷的研究

研究了短切碳纤维增强ＬＡＳ玻璃－陶瓷基复合材料的制备工艺及纤维含量，热压工艺对其强韧性的影响，获得了短切碳纤维均匀分散并单向排列的复合材料，当纤维体积分数为１％左右时，材料强度和断裂韧性分别达到４３０ＭＰａ和８．８ＭＰａ．ｍ＾１／２。用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了复合材料中短切碳纤维的分布状态和断口形貌。     

碳纤维增强SiC陶瓷复合材料的研究进展

碳纤维增强SiC陶瓷基复合材料具有良好的高温力学性能，是航空航天和能源等领域新的高温结构材料研究的热点之一．本文回顾了增强体碳纤维的发展，对材料的成型制备工艺，材料的抗氧化涂层研究进展和现有的一些应用做了综述，并展望了碳纤维增强SiC陶瓷基复合材料以后的研究重点及发展前景．     

Cu＋Ni复合镀碳纤维增强堇青石基复合材料的研究

通过化学镀方法，在碳纤维表面分别镀上Ni和Cu Ni镀层，以这种表面改性碳纤维与堇青石陶瓷复合，制备表面改性碳纤维增强堇青石基复合材料；研究碳纤维，镀镍碳纤维，铜镍复合镀碳纤维的含量对复合材料的抗弯强度，尺寸变化率，密度和孔隙率等的影响规律。结果表明，碳纤维可以显著地提高材料的性能，表面改性碳纤维可以进一步提高材料性能，尤其是铜镍复合镀碳纤维的增强效果更好，其抗弯强度比基体的抗弯强度提高3．5倍，纤维与基体的复合质量较好。     

碳纤维／LAS玻璃陶瓷的界面,显微结构与力学性能

采用溶胶固化法制备了碳纤维（Ｃ＿ｆ）补强的锂铝硅（ＬＡＳ）玻璃陶瓷复合材料。研究了热压温度、压力与纤维含量对复合材料力学性能的影响。借助扫描电镜与理论计算，分析、讨论了纤维与基体的轴向与径向热不匹配，复合材料的显微结构对复合材料力学性能的影响，得到了抗弯强度σ＿ｂ＝７４０．４ＭＰａ，断裂韧性Ｋ＿（Ｉｃ）＝１９．５ＭＰａ。ｍ￣１／２的Ｃ＿ｆ／ＬＡＳ复合材料。     

纤维增强铝硅酸盐玻璃陶瓷复合材料的摩擦学特性研究

在UMT-2微观磨损试验机（USA）上研究了SiC纤维增强铝硅酸盐玻璃陶瓷复合材料的摩擦学特性,且对摩擦表面进行了SEM观察和分析。研究结果表明：随着SiC纤维含量的增加,摩擦系数逐渐降低,但变化幅度较小。而当纤维含量（体积）低于25％时,复合材料的磨损量明显降低,而显微硬度却有较大提高;超过25％时,继续增加纤维的含量会导致复合材料耐磨性下降。SiC纤维增强铝硅酸盐玻璃陶瓷复合材料的摩擦系数随着载荷的增大显现先增大后减小的趋势,并且在载荷140N时达到最大值,而磨损量随着载荷的增大而增加。复合材料的主要磨损失效形式为磨粒磨损。     

水热法制备Ca-P-Si-Na生物活性玻璃陶瓷

采用水热法合成了Ca-P-Si-Na生物活性玻璃陶瓷。实验首先将质量分数为49．6％SiO2．22．9％CaO，21．5％Na20，6．0％P2O5生料置于聚氨酯球磨罐里混合球磨5h，然后施以5～20MPa的压力压制成块，置于高压釜内在200～250％水热处理12～72h。样品检测采用体外实验（in vitro）方法，通过把样品在模拟体液里浸泡不同的时间，观察其表面反应特征；采用XRD分析产物的晶相和FTIR转换红外光谱表征其生物活性，以及采用SEM研究了材料的微观结构。结果表明：该生物活性玻璃陶瓷的主晶相是Na2CaSi3O8；玻璃陶瓷的生物活性基于磷灰石相的存在。     

CBZS/AlN玻璃-陶瓷的低温烧结及性能研究

以CaO-B2O3-ZnO-SiO2(CBZS)玻璃粉以及AlN粉体为原料,采用常压烧结法制备了CBZS/AlN玻璃-陶瓷,研究了不同CBZS玻璃含量对复合材料烧结性能、热学性能、介电性能以及力学性能的影响规律.结果表明:CBZS玻璃含量的增加,能有效促进CBZS/AlN玻璃-陶瓷的致密化,可在700～775℃烧结获得致密结构的CBZS/AlN玻璃-陶瓷复合材料;但当CBZS玻璃的含量超过65％后,对玻璃-陶瓷烧结性能的促进作用开始减弱,并恶化了复合材料的热导率与弯曲强度,同时增加其介电损耗.当CBZS玻璃含量为65wt％时,在750℃烧结可获得致密结构的玻璃-陶瓷复合材料,其体积密度为2.87 g·cm-3,热导率为5.31 W/(m·K),介电常数为7.45,介电损耗为0.86×10-3,抗弯强度为209.04Mpa.     

新型牙科氧化锆玻璃陶瓷复合材料初探

采用 CaO－ Al2O3－ SiO_2玻璃陶瓷系统与四方氧化锆多晶 (3YTZP)进行配方筛选，确定了口腔修复用氧化锆增韧玻璃陶瓷的组成范围，并通过差热分析 (DTA)、 X射线衍射 (XRD)等分析手段对材料的晶化特征、晶体结构进行了测定，并对不同 YTZP含量的复合材料的烧结制度做了研究，含量为 15、 30、 45wt％ YTZP的复合材料软化温度分别为 1120℃、 1180℃和 1200℃，而最佳烧结温度分别为 1090℃、 1160℃和 1180℃，结合临床条件，含 15wt％ YTZP的复合材料有望进行进一步研究，应用于临床。     

短碳纤维增强熔石英玻璃陶瓷复合材料力学性能(英文)

根据高温烧结短碳纤维增强熔石英玻璃陶瓷复合材料的工艺原理,建立了一个研究短碳纤维增强熔石英玻璃陶瓷复合材料性能的细观力学理论模型,该模型由熔石英基体、氮化硅颗粒和碳纤维增强相组成的多相复合体,并假设细观结构呈周期性均匀分布,采用二尺度展开法计算了复合材料的力学性能.得出了在不同烧结温度和短碳纤维增强相体积分数条件下,复合材料横向Young氏模量、Poisson比和剪切模量的变化曲线,其变化规律与实验数据吻合较好.研究表明:在烧结温度为1 400℃和短碳纤维增强相体积分数为30%时,复合材料的有效刚度系数,以及Young氏模量和剪切模量均随着碳纤维体积分数的增大先增大后减小;在碳纤维体积分数为30%时,上述各量取得最大值,此时复合材料具有最佳的力学性能.     

生物活性玻璃陶瓷的制备及强度影响因素分析

以CaO—SiO2-P2O3系统玻璃组成为基础，制备了生物活性玻璃陶瓷，借助于DTA、XRD及温度梯度炉法测定析晶温度等测试手段，分析和探讨了影响生物活性玻璃陶瓷材料强度的因素。结果表明，添加7．4wt％的碱金属氧化物、分别在620℃、880℃、1015℃温度下进行核化、析晶及烧结处理，可获得高强度的生物活性玻璃陶瓷，其强度可达128MPa。     

Cr_2O_3在SiO_2-Al_2O_3-MgO-B_2O_3系玻璃和玻璃陶瓷中的作用

利用ＳＭＥ和ＸＲＤ等技术,系统研究了Ｃｒ２Ｏ３对ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ－Ｂ２Ｏ３系玻璃和玻璃陶瓷中的作用。当Ｃｒ２Ｏ３％＜１时,随着Ｃｒ２Ｏ３。含量的增加,玻璃试样的颜色由浅绿色逐渐转变成灰色;Ｃｒ２Ｏ３％＞１时,镁铬（铝）类晶石,Ｍｇ（Ａｌ１．５Ｃｒ０．５）Ｏ４,在玻璃试样中析出;在玻璃陶瓷中,Ｃｒ２Ｏ３％的含量的增加有助于Ｍｇ（Ａｌ１．５Ｃｒ０．５）Ｏ４相的析出,对云母晶体的析出有抑制作用。同时还发现Ｃｒ２Ｏ３的含量对云母晶体显微组织也有显著的影响作用。     

凝胶-注模成型技术制备碳纤维/HA复合材料的研究

本文研究了pH值、分散剂、有机单体和碳纤维含量对碳纤维/HA陶瓷浆料粘度的影响,观察了复相陶瓷浆料的凝胶固化过程,研究了烧结温度和碳纤维含量对复合材料烧结密度、抗弯强度和断裂韧性的影响.研究结果表明:当pH =9、有机单体含量为10wt％、分散剂含量为5wt％、固相含量为50wt％的碳纤维/HA陶瓷浆料具有良好的分散性.随引发剂、催化剂含量的增加,复相陶瓷浆料的凝胶固化时间缩短.复合材料的烧结密度、抗弯强度和断裂韧性均随烧结温度的升高而升高.复合材料的抗弯强度和断裂韧性均随着碳纤维含量的增加呈现先增加而后降低趋势.当碳纤维含量为2wt％和2.5wt％时,凝胶注模成型所制备的复合材料的抗弯强度和断裂韧性分别为80.6 MPa和1.87 MPa·m1/2,较干压成型样品提高了24.9％和19.8％.     

陶瓷废料的组成与火山灰活性研究

摘要：通过X射线衍射分析、玻璃相含量测定、28d抗压强度比及火山灰活性等试验,研究了陶瓷玻化砖废料、瓷质废料、炻质废料和陶质花盆四种类型陶瓷废料的组成与火山灰活性,为开拓陶瓷废料的应用提供依据。研究结果表明：陶瓷抛光砖粉与废陶瓷玻化砖尽管主要成分相近,但前者氯含量较高,用于水泥混合材受到限制;几种类型的陶瓷废料均具有火山灰活性,其水泥胶砂28d抗压强度比均高于62％,废陶瓷玻化砖为82．1％,瓷质废料为80．8％,炻质废料为78．3％,陶质废料为77．3％。陶瓷玻化砖废料的玻璃相含量较高,瓷质废料其次,炻质和陶质废料的玻璃相含量较低。玻璃相含量较高的陶瓷废料其水泥胶砂28d抗压强度比．较高。     

致密石英陶瓷的配方研究

本项目利用形成玻璃的添加物和浸渍工艺研制出了致密的石英陶瓷。分析了添加剂在坯体烧结中的作用和浸渍过程对烧结后试样性能的影响，得到了吸水率低于０．５％的致密石英陶瓷。     

助熔剂对原位转化碳纤维增韧陶瓷基复合材料性能的影响

本文以聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维为先驱体,以氧化铝为主要原料,添加SiO2-MgO-CaO三系助熔剂,采用真空热压烧结法制备了原位转化碳纤维增韧氧化铝复合材料.主要探讨不同助熔剂添加量对复合材料微观结构和各项性能指标的影响.以体积密度、显微硬度和断裂韧性等性能指标为主要评价标准选择最佳的助熔剂添加量.并研究了原位转化碳纤维增韧氧化铝陶瓷的摩擦磨损行为与机制以及力学性能和微观结构对摩擦磨损特性的影响.结果表明:当助熔剂含量为3vol％时,复合材料的综合性能最优,此时体积密度为3.72 g·cm-3,显微硬度为1624 HV,断裂韧性为10.6 MPa·m1/2.在室温干摩擦条件下,复合材料的磨损率随着助熔剂含量的增加呈先升高后降低趋势.室温下原位转化碳纤维增韧氧化铝基复合材料的磨损机制以脆性剥落为主,并伴有疲劳磨损.     

含Si–O–C界面层的C/Si–C–N复合材料的抗氧化性能(英文)

为了研究利用Si–O–C界面层来提高碳纤维增强陶瓷基复合材料的抗氧化性能,利用化学气相浸渗和聚合物浸渗裂解工艺制备了以Si–O–C为界面的碳纤维增强Si–C–N陶瓷基复合材料（C/Si–O–C/Si–C–N）和无界面层的碳纤维增强Si–C–N陶瓷基复合材料（C/Si–C–N）。研究了C/Si–O–C/Si–C–N和C/Si–C–N在600、900℃和1 200℃空气环境中的氧化行为。结果表明：采用Si–O–C界面层后可提高复合材料的抗氧化性能;Si–O–C界面层较高的氧化抗力是碳纤维增强Si–C–N复合材料抗氧化性能提高的主要原因。     

纤维增强陶瓷的研究

本文研究了制备增强复合材料(纤维增强陶瓷)的可行性,采用聚苯酚——甲醛或聚乙烯醇作为增塑剂,以碳纤维和莫来石纤维为增强材料,利用不同种类的氧化铝陶瓷作为基体材料。检测数据表明,增强复合材料能获得许多优良的性能,如:热震性能好、耐化学腐蚀性能好和机械强度大等。同时,以工业氧化铝粉末作为基体材料的增强复合材料(纤维增强陶瓷)的密度比以纯氧化铝粉末作为基体材料的增强复合材料(纤维增强陶瓷)的密度略低一些。事实上,增强复合材料(纤维增强陶瓷)的密度主要是由所采用的增塑剂的数量和种类决定的,增加纤维材料的添加量,反而会减小增强复合材料(纤维增强陶瓷)的密度,同时纤维的种类及其添加量又严重地影响增强复合材料(纤维增强陶瓷)的收缩率。     

TiC掺杂碳陶瓷复合材料的制备与性能研究

采用TiC为陶瓷掺杂材料，对石墨材料进行改性，制备了TiC掺杂碳陶瓷复合材料。研究了TiC掺杂对碳陶瓷复合材料力学性能的影响，并从微观角度解释了TiC对碳陶瓷复合材料力学性能影响的机理。从研究结果可以看出，TiC掺杂可使碳陶瓷复合材料的抗折强度提高13．4％，抗压强度提高38．1％，气孔率降低16．9％；其机理在于TiC掺杂在碳陶瓷复合材料制备过程中能促进碳陶瓷石墨化，使晶体更加完整、细化，有利于力学性能的提高。     

ZrO2和SiC晶须的加入对BGC性能影响的研究

在生物活性玻璃陶（ＢＧＣ）材料中引入ＺｒＯ２和ＳｉＣ晶须两种增强相，热压条件下烧结，测试结果发现，该复合材料的力学性能有一定的改善，但未达到两种增强相共同作用相应的增强效果。这与复合材料的多孔状态及其加入相与ＢＧＣ基体热学性能不匹配引起的应力等因素有关。初步动物实验表明，Ｓ５Ｚ５０材料对组织无炎症反应，具有良好的生物相容性。     

氧化铈（CeO2）在增韧陶瓷材料中的应用

本研究以氧化铈作稳定剂，采用粉末冶金冷压烧结工艺制备氧化铈部分稳定化氧化锆增韧氧化铝陶瓷复合材料（Ｃｅ－ＺＴＡ），分析了材质的力学性能和显微结构。结果表明，ＣｅＯ２对四方相氧化锆具有稳定作用，当ＣｅＯ２含量为１０￣１２ｍｏｌ％时，如果晶粒尺寸达４￣５ｕｍ，则Ｃｅ－ＺＴＡ复合材料的韧性和强度均能最大程度地提高。