陶瓷的微观结构与机械强度

1.前言陶瓷的历史可追溯到1万年前之瓦器。初期的陶瓷主要为餐具、厨房用具和装饰品之类的日用器皿,但即使是瓦器,也具有如下各种优良性质:容易成形、不燃烧而耐久(即使埋在地下,1万年之久也能保持其形状)、化学性能稳定而且具有一定的硬度和机械强度等。因此除了日常用途以外,部分陶瓷尚可制成诸如熔化铜、锡的器皿或铸模等。陶瓷的用途随着科学技术的进步而不断增加,当前工业陶瓷已发展成为一个很大的领域。近年来,随着科学技术的发展,对材料的要求迅速提高。目前新材料的开发进一步促进了科学的进步,称为新陶瓷或精细陶瓷     

陶瓷的机械强度

1.坯体的气孔率与强度σ=σ_0exp(-bp) σ——试体的强度;σ_0——气孔率为0时的强度;p——试体的气孔率;b——常数 Marzahl通过假设粒子为立方体状,试图从数学上推导出该结构歪斜程度的计算式,即把坯体中的石英量Vq、玻璃相与石英的臌胀系数差Δα、从玻璃转移点算起的温度差ΔT、石英粒子的大小和分布、石英粒子熔解的厚度等与产生的应力联系起来,推导出下面的式:     

陶瓷的微观结构与机械性能

陶瓷的机械性能特别复杂,尚有许多无法解释的问题。复杂的原因之一,是因为陶瓷材料的微观结构复杂。本文就来探讨陶瓷材料的微观结构与机械强度的关系。一、陶瓷的机械性能与微观结构的关系陶瓷的机械性能实际上较之于一般金属材料低劣的情况居多,例如从表1可以看出其抗拉强度很小,当理想的结晶破坏的作功量所致的破坏强度,相当于切断     

硅化钼发热元件机械强度与微观结构关系的研究

高强度硅化钼发热元件是由四方晶系结构的ＭｏＳｉ２相及含碳的六方晶系结构的Ｍｏ５Ｓｉ３相组成，合适的加人物和工艺可改善元件的均质性，抑制晶粒长大，改善粒子间的接触，提高晶界的接触力，从而提高元件的机械强度。     

陶瓷的结构和强度

研究了陶瓷于较宽温度内破坏时所呈现的特征。表明,这种材料的脆性在于它的结晶特征。由于这些原因,只在高温范围内才出现塑性,从协同效应角度研究了陶瓷强度的一般性问题,协同效应在于研究非平衡系统空间－时间的调整与自组合过程的协调。     

高导热性陶瓷的微观结构

前言随着电子设备的高速、高性能及小型轻量化。半导体元件的散热成了一个重要的问题。因此常采用高热导率的半导体基板材料或强制冷却的方式作为散热的措施。在本文中,对在传统的高热导率陶瓷     

长石质陶瓷的机械强度之探讨

本文回顾长石质陶瓷机械强度的研究历史,介绍了高强度瓷的研究近况。作者根据试验结果,提出了提高瓷质强度的途径。     

陶瓷的强度和断裂与结构和显微结构

当代,无论是探空航天器件或是受控热核聚变装置,特别是对材料的抗高温蠕变性提出荷刻要求的巨型热机工程,都期待着特种材料以满足设计方面的要求。陶瓷以新型无机非金属材料的姿态进入了候选的行列。然而,较差的抗热震性和抗机械冲击性,亦即脆性的断裂行为,是陶瓷材料发挥作用的主要障碍。实际强度与理论值之间几个数量级的差别亦是有待探讨和加以改进的问题。微量掺杂对烧结性和抗高温蠕变性分别起着正反作用的矛盾更需加以解决。本文从陶瓷强度与结构的本质联系,断裂力学参数与显微结构的关系,以及结构和显微结构对高温蠕变及至断裂所起的影响等三个方面作初步的阐述。     

粘土矿物微观结构与陶瓷用减水剂的选择

本文通过对陶瓷厂常用粘土矿物的微观结构分析和比较,说明了粘土矿物种类与减水剂选择之间的关系,从而为在生产中合理,正确地选择减水剂以及开发新型减水剂提供理论依据。     

非欧姆ZnO陶瓷的微观结构与性质

含有少量Bi_2O_3等加入物的ZnO烧结多晶陶瓷具有很高的电阻率,并且,其电阻值是施加电压的函数。随着外加电压微小变化,电阻值将发生急剧变化,具有非线性的     

低温烧结3Y-TZP陶瓷的微观结构与力学性能

在 3Y -TZP(tetragonalzirconiapolycrystalsstabilizedwith 3 %Y2 O3inmole)中 ,采用LAS (Li2 O -Al2 O3-SiO2 )玻璃粉料为添加剂 ,在13 0 0～ 15 0 0℃下烧结 ,材料抗弯强度可达 85 0MPa ,断裂韧性可达 8.7MPa·m1 /2 .讨论了添加剂对微观结构及材料力学性能的影响 ,得出了采用LAS作为添加剂 ,不但能显著地降低材料的烧结温度 ,又不会明显削弱材料的力学性能的结论 .     

分形在陶瓷微观结构中的应用

分形作为一种数学方法 ,其应用范围日益扩大 ,已经逐渐渗入各学科领域。本文简要介绍了分形的概念以及它在陶瓷微观结构中的应用情况 ,重点介绍了位错、晶粒度、晶界的分形     

"塑性"CePO4陶瓷的微观结构与性能

针对应力应变曲线呈现明显非线形的"塑性"CePO4陶瓷,对其微观结构和性能进行了研究。化学法制备的CePO4颗粒随煅烧温度的升高逐渐长大。坯体在1500℃,2h烧结后的弯曲强度和断裂韧性分别为184MPa和4.8MPa·m1/2。实验发现:CePO4晶粒呈阶梯或层片状断裂形式,烧结体可用传统金属加工刀具方便地进行切削、车削和钻孔,并在车削表面发现连续的微观加工碎屑。材料的应力应变曲线呈现明显的非线性。同时,微观结构显示:受挤压表面沿挤压方向破坏前产生大量垂直于应力方向开裂的微裂纹。结果表明:CePO4陶瓷具有"塑性"或"延性"特征。基于挤压开裂的断口分析,初步认为CePO4陶瓷的"塑性"源于外力作用下自身层片结构的解理开裂、蔓延,并为适应外力进行的晶粒重排与调整。     

自增韧RE-α-sialon陶瓷的微观结构与力学性能

选用不同离子尺寸的稀土氧化物单一或复合掺杂α-sialon陶瓷,系统研究了陶瓷的相组成、晶粒形貌、微观结构以及力学性能与稀土元素的类型的关系.结果表明:小尺寸Yb3 稳定的α-sialon陶瓷完全由等轴α-sialon相构成;当尺寸略大的Y3 部分替代或全部替代Yb3 时,出现长棒状晶粒,在三角晶界处出现少量晶间相,并在晶粒间存在连续的薄非晶膜.在大尺寸稀土离子(Sm3 ,Nd3 )稳定的陶瓷中存在块状晶间相M' (RE2Si3-xAlxO3 xN4-x,RE代表稀土元素),在Nd-α-sialon中,还含有少量(-sialon相,使Nd-α-sialon材料的硬度略有下降,晶粒尺寸存在双峰分布使断裂韧性较高.Yb-和Dy-α-sialon晶粒尺寸为正态分布使韧性较低,Yb和Y复合掺杂可改善Yb-α-sialon的韧性.     

针状焦颗粒的机械强度与焦炭结构的关系

焦炭试样或颗粒组份的机械强度通常有两种试验方法:一种是焦炭的抗破碎性,另一种是对焦炭颗粒做抗磨性试验。实验结果表明:焦炭的机械强度与气孔和颗粒的定向结构有关。针状焦的体积密度、热膨胀系数和机械强度之间存在着相互联系,而并有着相似的变化规律,当其中一种性能减少就会导致另一些性能也随着减少。这种现象可以用焦炭性质受孔隙和裂缝及结晶的优先定向排列程度等因素支配来解释,也就是孔隙和裂缝的存在及结晶的定向排列程度共同支配着机械强度和热膨胀系数。所以焦炭内部结构的定向性强,裂缝数量即气孔增加,焦炭的机械强度和热膨胀系数则减少。     

堇青石陶瓷蜂窝载体的微观结构分析

采用XRD、SEM、EDS以及N2和汞吸附-脱附比表面积和孔径分布等分析手段,对机动车尾气净化催化剂陶瓷蜂窝载体的微观结构进行了研究。结果表明:虽然国内产品的化学组成和相组成与国外产品的基本相同,但其比表面积和孔结构等微观结构相差较大。这主要是由于国外采用全生料配料成型,在一次烧成中同时完成堇青石的合成和产品的烧成;而国内普遍采用合成的堇青石配料,经过挤出成型、干燥、切割后再烧成,致使堇青石原料中堇青石晶粒之间的孔被压塌陷,最终产品中的孔主要是堇青石二次颗粒之间的孔。据此认为,我国应努力研究堇青石的一次合成(烧成)工艺,这既能提高产品性能又能降低能源消耗。     

复印膜法快速检验氧化物陶瓷的微观结构

一、前言氧化物陶瓷的微观结构是除化学及矿物组成之外,对材料的机、电、理、化性能有重要影响的因素。对于玻璃相含量较低的再结晶烧结材料来说,晶体及气孔的形状,大小及其分布是个关键参数。一般鉴定方法是切取样品并磨成厚度为0.02～0.30毫米的超薄薄片或光片,然后在透光或反光显微镜下观察。但磨片的操作费工     

改善钛酸铝陶瓷机械强度和热稳定性的途径

钛酸铝陶瓷是集热膨胀系数低和熔点高二大特点于一体的新型陶瓷材料。纯的钛酸铝材料其室温至1000℃内的热膨胀系数比熔融石英(0.5×10K~(-1))还低。而熔点高达1860±1、0℃是目前低膨胀材料中耐高温性能最好的一种,此外钛酸铝还具有耐蚀、抗渣及耐碱等许多特性。但由于它存在机械强度低、难致密烧结和低温分解等本身固有的缺陷,因此自1932年发现钛酸铝以后很长的一段时间里,对它的研究进展相当缓慢,真正使之付诸工业应用也不过是近十年来的事情。现在在国外钛酸铝陶瓷已被广泛应用于钢铁、汽车、化学及军事等工业,而国内关于它的研究还处于初级阶段,尚未工业应用。所以正确认识钛酸铝的微观结构与其宏观结构的关系,明确提交钛酸铝低嘭胀陶瓷机械强度和热稳定性的途径,对赶超国际先进水平,实现我国钛酸铝陶瓷的广泛实际应用具有十分重要的意义。