SiC晶须补强ZTM陶瓷复合材料的抗热震性研究

本文研究了SiC晶须〔SiC_((w))〕加入对氧化锆增韧莫来石(ZTM)陶瓷抗热震性影响。实验结果表明:加入SiC_((w))使ZTM材料的抗热震性有明显改善;临界温差△T。从300℃提高到650℃。其主要原因为:材料力学性能提高及晶须对热震裂纹钉扎、架桥作用。     

SiC晶须／Y—TZP（含Al2O3）复合材料力学性能的研究

通过SiC晶须对Y-TZP陶瓷材料的补强,发现:在SiC晶须分散均匀的情况下,尽管SiC晶须的体积含量高达30％,复合材料中单斜相氧化锆的含量并不高,氧化锆的应力诱导相变仍是复合材料的主要增韧机理,复合材料的力学性能并不随着SiC晶须含量的增加而降低。在复合材料中加入氧化铝后,发现少量的氧化铝加入有利于复合材料力学性能的提高。在氧化铝重量含量为6%,SiC晶须体积含量为20%时,复合材料的强度和断裂韧性分别为:1329±13MPa和14.8±0.7MPa·m~(1/2)。但是,过多的氧化铝加入又会使复合材料的力学性能出现下降趋势。SiC晶须加入后,复合材料的高温强度和抗热震性都有明显改善。     

SiC晶须增强Al2O3—TiC复相陶瓷的研究

运用品须补强和粒子弥散双重手段,对氧化铝材料的性能进行改进。比较了Al_2O_3-TiC(AT),Al_2O_3/SiC_w(As),Al_2O_3-TiC/SiC_w(ATS)材料的力学性能,证实ATS材料有明显的迭加增强增韧效果,并具有良好的高温力学性能。抗氧化实验证实,将SiC晶须加入AT中以后,材料的抗氧化性能有明显改进。从热膨胀失配角度分析和SEM显微结构观察证实,ATS材料的主要增韧机理是界面解离和裂纹偏转。     

SiC晶须,晶板增韧AlN陶瓷的研究

本文利用现代测试技术对ＳｉＣｗ,ＳｉＣｐ增韧ＡｌＮ材料的力学性能,显微结构进行研究,并分析探讨了材料的增韧机理,结果表明;ＳｉＣｗ可有效改善材料的断裂韧性和断裂强度,其增韧机理主要为裂纹偏转和晶须拔出效应,ＳｉＣｐ加入的断裂韧性起到良好的促进作用,但对材料的断裂强度则有不良的作用,其增韧机理主要为裂纹偏转和分枝效应。     

陶瓷纤维（晶须）增强陶瓷基复合材料研究进展

本文着重介绍了国内外陶瓷纤维或晶须增强陶瓷基复合材料研究现状。详细论述了这种材料今后的发展方向及有待解决的关键问题,并对陶瓷纤维或晶须与陶瓷基体物理及化学相容性以及制备工艺等方面,说明了对复合材料性能的影响。     

稻壳制备SiC晶须及其Si3N4陶瓷复合材料的应用

本文对稻壳合成ＳｉＣ晶须进行了研究，生产了三种ＳｉＣｗ，并进行了复合Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料的研究。     

SiC晶须对Si3N4陶瓷基复合材料机械强度的影响

制备了含10vol％,20vol％及30vol％SiC晶须的Si_3N_4基复合材料,对其室温及高温机械强度的测试研究表明,SiC晶须对基体的高温机械性能有明显的增强作用。含20vol％SiC晶须的复合材料1200℃下强度达780MPa,比基体材料提高50％。通过SEM和TEM研究,讨论了SiC晶须增强的原因。     

晶须补强陶瓷基复合材料界面研究进展

结合国内外的工作，介绍了晶须补强陶瓷复合材料界面研究的最新进展，包括：晶须表面化学；界面物理和化学相容性，界面应力和涂层对复合材料力学性能的影响；晶须涂层工艺，界面研究发展动向。     

SiCw增韧Al2O3／TiB2陶瓷复合材料的研究

根据对晶须与基体材料的热胀失配的分析，计算得出了Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ三元复合材料中ＳｉＣｗ的临界体积分数。采用ＴｉＢ２颗粒增韧和ＳｉＣｗ增韧两种途径来改善Ａｌ２Ｏ３的脆性，得到此复合材料的抗弯强度为７４０ＭＰａ，断裂韧性为７．７ＭＰａ·ｍ＾１／２。分析表明：当ＳｉＣｗ含量大于临界体积分数时，强度大幅降低的主要原因是由于致密度的降低和热残余拉应力的增大。     

SiC晶须增韧Al_2O_3陶瓷刀具材料的增韧特性及其对刀具破损的影响

在微观结构研究的基础上,分析了SiC晶须增韧Al_2O_3陶瓷刀具材料的增韧特性和机理。由于受热压过程的影响而造成晶须在基体中定向排布于垂直热压轴方向的平面中,因此不同方向的增韧效果有所差异,而且选取不同平面作为刀具前刀面时在切削中抗破损能力亦不同。研究表明,断续切削时,由于刀头內应力分布的影响,选用平行于热压轴方向的平面作为前刀面将使其获得更高的抗破损能力。     

SiC晶须对Al2O3／TiB2／SiCw陶瓷刀具材料高温断裂韧性的影响

研究了不同ＳｉＣ晶须含量的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ陶瓷刀具材料的断裂韧性随温度的变化规律。结果表明：Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ陶瓷材料的Ｋ１Ｃ在１０００℃内随温度的升高而增大；晶须含量越大，通过计算分析表明，随温度的升高粘裂时拔出的晶须大大增多，当晶须体积含量（下同）为２０％时，Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ陶瓷在室温时只有长径比小于２．８７的晶须在断裂时才有可能产生拔出，而在９００℃时     

Al_2O_3－AlN－TiC复合陶瓷的制备与微观结构

用反应烧结和气氛烧结技术制备Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＡｌＮ－ＴｉＣ复合陶瓷，用ＸＲＤ，ＳＥＭ等测试手段进行了微观结构的研究，结果表明，用该技术制备的复相陶瓷含有纳米级的ＡｌＮ晶粒，从而使得在较低的烧结温度下可以制得比较致密的Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＡｌＮ－ＴｉＣ复合陶瓷。     

新型复相陶瓷刀具材料JX-2-I协同增韧补强机理的研究

本文研制成功了一种新型陶瓷刀具材料——SiC晶须（SiCw）增韧和SiC颗粒弥散增韧Al2O3陶瓷刀具JX－2－Ⅰ，该刀具材料具有高的抗弯强度和断裂韧性等优点；对比A（Al2O3）、AP（Al2O3／SiCp）、AW（Al2O3／SiCw）、JX－1（Al2O3／SiCw）和JX－2－1（Al2O3／SiCp／SiCw）等陶瓷材料的力学性能可以看出，在JX－2－Ⅰ材料中具有明显的增韧补强叠加效应；本文在热失配分析和微观结构观察的基础上详细研究了JX－2-Ⅰ刀具材料的增韧补强机理，系统研究了JX－2—Ⅰ中各种增韧补强机理之间的协同效应。     

Al_2O_3增强ZrO_2陶瓷的制备及性能研究

本文采用热分解法制备Al2 O3 微粉、化学共沉淀法制备 (Y ,Ce)—ZrO2 超细粉 ,通过适当工艺制备出ZrO2 /Al2 O3 复合陶瓷。经研究发现 ,添加Al2 O3,可抑制ZrO2 晶粒的长大 ,提高基体的强度和韧性。当Al2 O3 含量达到 30 % (质量分数 )时 ,复合陶瓷的抗弯强度为 986MPa ,断裂韧性为 13 7MPa·m1/ 2 。材料性能的提高可归结为Al2 O3 颗粒的弥散增韧和ZrO2 陶瓷的相变增韧叠加作用的结果     

SiC晶须表面涂覆Al2O3的溶胶—凝胶工艺及机理

用异丙醇铝为先驱体通过溶胶-凝胶工艺成功地在SiC晶须表面涂覆了5—30nm的Al_2O_2涂层。认为SiC表面与Al(OC_2H_7)_2(OH)形成配位键并构成胶团是形成涂层的重要机制。研究了溶胶浓度、晶须预处理,晶须直径和反复涂层对涂层效果的影响。     

微孔挤压技术制备SiCw补强CMAS玻璃陶瓷基复合材料

通过微孔挤压技术成功地制备了含有SiCw补强的钙－镁－铝的硅酸盐（CMAS）玻璃陶瓷基复合材料。SiCw加入到已球磨好的CMAS粉末与有机添加剂的浆料中,得到SiCw分散均匀的混合浆料。含有机添加剂仅为7％左右的浆料就可在较低的压力下（2.37kPa)挤压通过微孔（φ＝250μm),获得SiCw分散均匀并高度取向的纤维状生坯。晶须高度取向补强增加了CMAS的强度,含晶须10％的CMAS通过无压烧结可以制备出高致密度的复合材料。     

碳化硅晶须增韧陶瓷复合材料断裂韧性的理论计算

目前很难对晶须增韧陶瓷复合材料的断裂韧性进行理论计算。本文同时考虑裂纹和气孔对材料断裂韧性的影响,建立了理论计算复合材料断裂韧性的公式,从而为在复合材料的研制 预估其断裂韧性奠定了理论基础,减少因得实验而造成的人力和财务的浪费,加强复合材料的研制过程。