SiC晶须增韧Al2O3及ZrO2（Y2O3）基陶瓷复合材料的抗热震行为

采用三点弯曲及扫描电镜等方法研究了ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＣｗ／ＺｒＯ２）及ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）陶瓷复合材料的抗热震性。结果表明ＳｉＣｗ的加入使Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）以及Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）基体的抗热震性显著提高，Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料的抗热震性明显优于ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）陶瓷基复合材料。同时发现在Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＣｗ材料基础上再加入少量ＺｒＯ２９２     

SiC晶须增韧Al_2O_3及ZrO_2（Y_2O_3）基陶瓷复合材料的抗热震行

采用三点弯曲及扫描电镜等方法研究了ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣｗ／ＺｒＯ３（Ｙ２Ｏ３）及ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）陶瓷复合材料的抗热震性．结果表现ＳｉＣｗ的加入使Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）以及Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）基体的抗热震性显著提高，Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料的抗热震性明显优于ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）陶瓷基复复合材料．同时发现在Ａｌ２Ｏ３十ＳｉＣｗ材料基础上再加入少量ＺｒＯ２（２Ｙ）颗粒（１０Ｖｏ１％），也可进一步提高Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＣｗ材料的抗热震性．     

SiCw/ZrO2(6mol%Y2O3)陶瓷中晶须增韧的数值模型

ＳｉＣｗ／ＺｒＯ２（６ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３）陶瓷的实验研究表明，晶须桥联和裂纹偏转是其主要增韧机制。在两种机制协同增韧的基础上，建立了晶须增韧的数值模型，对材料的于点弯曲断裂过程的计算结果表明：载荷／位移曲线呈锯齿状，是由于晶须桥联作用使得裂纹扩展与停止这一过程反复出现而引起的，；随晶须含量增加，复合材料韧性提高，晶须桥联和裂纹偏转两种增韧贡献都增加，但是占主层地位的增韧机制由裂纹偏转机制逐步过渡到裂     

晶须增韧补强陶瓷基复合材料的若干关键技术研究（Ⅰ）：晶界和界面的调控

根据各种助烧剂在相应的氧氨玻璃中的作用，通过晶界相预合成和改变Ａｌ２Ｏ３和ＭｇＯ的添加量，研究了不同Ｌａ／Ｙ比及Ａｌ２Ｏ３和ＭｇＯ含量对ＳｉＣ（ｗ）／Ｓｉ３Ｎ４复合材料力学性能的影响，从而实现了对晶界和界面的调控，优化了助烧剂体系和制备工艺，达到了最佳的晶须增韧强效果。     

SiC（w）／TZP＋mullite陶瓷复合材料界面和组成设计与力学性能

本文从理论上分析了ＳｉＣ（ｗ）ＴＺＰ＋ｍｕｌｌｉｔｅ（ｐ）复合材料界面残余热应力及其在基质内的分布规律。提出在ＳｉＣ（ｗ）表面涂复Ａｌ２Ｏ３和在ＰＺＴ中加入ｍｕｌｌｉｔｅ（ｐ）联合作用来降低晶须／基质界面残余热应力的界面设计方案，导出ＳｉＣ（ｗ）和ｍｕｌｌｉｔｅ（ｐ）协同补强ＰＺＴ的匹配条件。制备了ＳｉＣ（ｗ）／ＴＺＰ＋ｍｕｌｌｉｔｅ（ｐ）复合材料并了ＳｉＣ（ｗ）表面涂层Ａｌ２Ｏ３厚度和ＳｉＣ（ｗ     

陶瓷基复合材料（SiCw／Y—TZP）在循环压应力下的疲劳裂纹扩展

研究了碳化硅晶须（ＳｉＣｗ）增强，Ｙ２Ｏ３稳定的ＺｒＯ２四方多晶体（Ｙ－ＴＺＰ）复合材料（ＳｉＣｗ／Ｙ－ＴＺＰ）在循环压应力作用下的疲劳特性，单边缺口弯曲试样在纵向循环压应力作用下缺口根部产生垂直于压应力的Ｉ型裂纹，类似于金属材料，在室温下循环应力导致Ｉ型裂纹的稳定扩展。压应力在缺口根部产生的不可逆损伤区在循环卸载过程中形成较大的残余拉伸应力场，使裂纹萌生并长大，同时，裂纹面产生的碎粒及晶须拔出导     

（Y－ZrO_2）－SiCw－Al_2O_3陶瓷复合材料的摩擦磨损

本文对Ａｌ２Ｏ３基陶瓷复合材料Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－ＳｉＣｗ进行了干摩擦磨损试验，并运用了ＳＥＭ，ＴＥＭ和ＸＲＤ等手段对其显微结构、力学性能及它们与ＧＣｒ１５钢对摩时的摩擦磨损行为进行了系统分析，在此基础上深入探讨了ＳｉＣ晶须（ＳｉＣｗ）增韧补强作用对复合材料的摩擦磨损性能的影响。     

Al2O3／TiB2／SiCW陶瓷材料的高温力学性能研究

采用热压法制备了不同ＳｉＣ晶须含量的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ复合材料．研究了该复合材料的强度、断裂韧性随温度的变化规律．结果表明：添加ＳｉＣ、有利于提高材料的高温韧性和高温强度．晶须含量越高，高温增韧效果越明显．     

添加Al2O3对SiC板粒／Y—TZP复合材料力学性能的影响

本以ＳｉＣ板粒、ＺｒＯＣｌ２·８Ｈ２Ｏ、ＡｌＣｌ３和Ｙ（ＭＯ）３为原料，利用共沉淀和热压烧结工艺，制备ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＰ和（含Ａｌ２Ｏ３）ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＰ复合材料。测试了材料的室温和高温力学性能。研究了添加Ａｌ２Ｏ３对ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＯ复合材料的影响。结果表明，ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＰ复合材料与Ｙ－ＴＺＰ复合材料与Ｙ－ＴＺＰ陶瓷相比，其室温强度和韧性出现明显下降，高温强度也没有改善；     

SiC_w／Al_2O_3－（Ti，W）C复相陶瓷的微观结构及其力学性能

本文对Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ和ＳｉＣｗ－Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ的力学性能进行了分析对比，研究了热压工艺、ＳｉＣ晶须含量、晶须分散效果和晶须／基体的复合情况等对Ａｌ_２Ｏ_３（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ复相陶瓷力学性能的影响。从热膨胀系数失配角度分析和微观结构的观察证实，ＳｉＣ晶须及（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ固溶体对改善Ａｌ_２Ｏ_３陶瓷力学性能的效果是显著的，ＳｉＣ_ｗ－Ａｌ_２Ｏ_３．（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ陶瓷材料的增韧机制主要是裂纹偏转和裂纹桥接。     

SiCw／Al复合材料拉伸强化机理研究

对压铸法制造的ＳｉＣｗ／Ａｌ复合材料拉伸强化机理进行了研究，分析了晶须尺寸和基体合金对Ｓｉ／Ｃｗ／Ａｌ复合材料拉强度的影响规律，随晶须长径比的增大，复合材料拉伸强度提高。ＴＥＭ观察发现复合材料的基体合金中晶粒细小，并且位错密度较高，使基体合金与没有晶须增强的相同分成铝合上比强度有较大提高，这是复合材料高度较原高，使基体合金与没有晶须增强的相同成分铝合金相比强度有较大提高，这是复合材料高强度的原因之     

Microstructure and fracture behaviour of ZrO2 (2 mol% Y2O3) reinforced with SiC whiskers

The microstructure, mechanical properties, fracture behaviour and toughening mechanisms of 20 vol% SiCw–ZrO2 (2 mol% Y2O3) composite were investigated by X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopies, energy dispersive analysis of X-rays, high-resolution electron microscopy techniques and the three-point bending test. The results show that the ZrO2 (2 mol% Y2O3) matrix is well strengthened and toughened by 20 vol% SiCw. The SiC whiskers are directly bonded to the matrix with no interfacial reaction layer or amorphous phase. The main toughening mechanisms of the composite are crack deflection, dynamic tetragonal to monoclinic ZrO2 transformation, whisker pull-out and crack bridging. In addition, the fracture behaviour of the composite was observed using an in situ fracture technique.     

碳化硅晶须补强氧化铝复合材料的制备及其力学性能

本论文利用商用γ-Al₂O₃粉体和上海硅酸盐所制备的碳化硅晶须,通过热压工艺来制备碳化硅晶须补强氧化铝复合材料．当晶须含量为30vol％时,室温下复合材料的抗弯强度为812±38MPa,断裂韧性为8．8±0．1MPa·m^1／2;在1200℃、Ar气氛下,分别为560±61MPa和6．1±0．4MPam^1／2．在氮气氛下,由于晶须的损伤易导致材料的力学性能下降．添加剂可降低复合材料的烧结温度,但不利于其力学性能．显微结构观察发现,不同温度下,AS复合材料的增韧机理有变化．     

SiC晶须增韧Al_2O_3陶瓷组成优化及其断裂行为的研究

对ＳｉＣ晶须增韧Ａｌ_２Ｏ_３陶瓷刀具材料的晶须配比进行了理论分析，提出了最佳晶须配比的原则，导出了晶须含量与界面最大剪应力对基体最大正应力比值的关系。采用ＳＥＭ和有限元法分析了该材料的断裂模式。结果表明晶须含量为２０～３０Ｖｏｌ％时增韧效果最佳，在此配比范围内的ＳｉＣ晶须增韧Ａｌ２Ｏ３陶瓷材料的断裂过程为：晶须和基体界面拉伸开裂→晶须基体界面剪切分离→晶须或基体断裂。     

基体合金种类对SiCw／Al复合材料拉伸性能的影响

对SiCw/LD2、SiCw/LC9复合材料进行了热挤压加工并沿其纵向进行了拉伸对比试验。结果表明:SiCw/LD2的抗拉强度为590MPa,而SiCw/LC9复合材料的抗拉强度高达750MPa。SEM分析发现,上述两种复合材料均为切应力作用下的韧窝形断口,但SiCw/LD2的断口有明显的晶须拔出。低于临界长径比的晶须被拔出是SiCw/LD2断裂的主要形式;高于临界长径比的晶须被拉断是SiCw/LC9断裂的主要形式;基体合金的不同导致了复合材料具有不同的晶须临界长径比,这也是SiCw/LC9复合材料较SiCw/LD2复合材料有更高抗拉强度的根本原因。     

Microstructure and Mechanical Behavior of Squeeze Cast SiCw/AZ91 Magnesium Matrix Composites

［1］S.Ryu, J.Kaneko and M.Suganuma: J. Japan Inst. Metals, 1997, 61, 1160. ［2］H.Hu: J. Mater. Sci., 1998, 33, 1579. ［3］B.L.Mordike, K.U.Kainer and B.Sommer: in Proc.3rd Inter. Magnesium Conf., Manchester, UK, 1996, 637. ［4］S.Kamado, T.Shikawa, T.Wada and Y.Kojima: J. Japan. Inst. Light Metal, 1996, 46, 71. ［5］M.Vedani, E.Gariboldi, G.Silva and C.Di. Gregorio: Mater. Sci. Tech., 1994, 10, 132. ［6］B.R.Henriksen and T.E.Johnsen: Mater. Sci. Tech.,1990, 6, 857. ［7］Mingyi ZHENG: Ph.D. Thesis, Harbin Institute of Technology, 1999. (in Chinese)     

SiCw/Al复合材料的界面

本文研究了SiCw/Al金属基复合材料的界面问题。用俄歇电子谱仪(AES)对断口表面和对它进行溅射剥层后分析的结果表明SiC晶须与基体Al结合良好。通过透射电镜和X射线能谱观测,没有发现界面反应层存在的迹象。分析表明既没有C、Si元素通过界面向基体中的扩散,也没有Al通过界面向晶须中的扩散。X射线衍射试验结果进一步证实了这一点。研究还表明SiC晶须与其周围的Al基体可能存在某种位向关系。      

碳化硅晶须和颗粒增强铝基复合材料的时效行为EI

综述了近年来碳化硅晶须（ＳｉＣｗ）和碳化硅颗粒（ＳｉＣｐ）增强铝基复合材料（ＳｉＣｗ（ｐ）／Ａｌ）时效行为的研究发展状况。主要包括碳化硅晶须与颗粒对基体时效硬化动力学、基体沉淀脱溶过程的影响规律和作用机制，以及影响ＳｉＣｗ（ｐ）／Ａｌ复合材料时效特性的因素。