ZTA陶瓷材料力学性能和摩擦磨损性能的研究

研究了ZTA陶瓷材料的力学性能和摩擦磨损性能.采用共沉淀法制备了钇稳定氧化锆溶胶,再与市售国产氧化铝混合,700℃煅烧后得到ZTA粉料.m(Al2O3):m(ZrO2)=80:20的复合材料在1500℃至1600℃常压烧结.通过XRD、SEM等分析手段研究了材料的显微结构与性能,研究结果表明:ZTA陶瓷材料在1600℃烧成后获得了最高的密度、最好的耐磨性和最佳的力学性能,其抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别达到了830 MPa,12.7 MPa·m1/2和17.3 GPa.ZrO2的加入有利于提高氧化铝材料的力学性能和耐磨性.     

莫来石对Y-TZP陶瓷摩擦磨损性能的影响

用环-块摩擦磨损试验机在室温下研究了莫来石弥散钇稳定四方氧化锆多晶陶瓷(mullite dispersed yttria stabillized tetragonal zirconia polycrystal,MDZ)与高铬铸铁(high chromium cast iron,HCCI)摩擦副在2％(质量分数)SiO2磨粒的5％NaOH溶液中的摩擦磨损性能。结果表明：载荷在100-500N范围内,含15％(质量分数,下同)莫来石的15 MDZ复合陶瓷的耐磨性明显优于20 MDZ(含有20％莫来石)。载荷500N下,虽然3Y-TZP(yttria stabillized tetragonal zirconia polycrystal,含3％摩尔分数氧化钇)中弥散15％莫来石后力学性能下降,但耐磨性提高。柱状莫来石对耐磨性的主要贡献是：具有承载作用;阻碍裂纹扩展;折断的柱状莫来石的“滚针轴承”作用减轻磨擦副之间的摩擦磨损。MDZ复合陶瓷的主要磨损机制为微观犁削和柱状莫来石晶粒脱落。     

氧化铝/莫来石复合陶瓷的耐磨性

利用SiC和Al2O3纳米粉末在空气中通过反应烧结法制备了氧化铝陶瓷和氧化铝/0.96～8.7 2vol.%莫来石复合陶瓷。通过磨粒磨损试验测定了样品的耐磨性,观察了样品的磨损表面,测量了磨损表面的剥落面积比率。磨损率可以用磨损表面的剥落面积比率定量表示。相对于氧化铝陶瓷,氧化铝/莫来石复合陶瓷的耐磨性有很大提高,主要是由于减小了剥落面积比率。     

氧化锆陶瓷的摩擦磨损性能

研究了ＺｒＯ２砂同工况条件下的摩擦磨损特性。运用扫描电镜，Ｘ射线衍射技术等来观察和分析磨损前后摩擦副的表面形貌、截面特征、磨悄形状及其相组成，从而分析磨损的机制。实验结果表明：干摩擦磨损和加水润滑的摩擦磨损主要机制是粘着磨损和疲劳磨损机制，并随着工况的     

Sialon工程陶瓷抗摩擦磨损性能的研究

本文采用实验的方法，分析了工程陶瓷的摩擦磨损机理，并以此对陶瓷材料在不同载荷及滑动速度下的磨损特性进行了分析和研究。     

Al2O3在莫来石中固溶对ZTM/Al2O3陶瓷结构与性能的影响

研究了加入氧化铝对ZTM陶瓷结构和性能的影响.发现在烧结过程,氧化铝可固溶于莫来石颗粒形成富铝型柱状莫来石,并因其产生的体积膨胀增强了基质对氧化锆颗粒的约束,使材料中的四方氧化锆相对含量增加,其强韧化效果进一步发挥,明显改善了材料的力学性能.     

Al2O3/TiC复合陶瓷拉丝模材料的摩擦磨损性能

采用热压法制备出Al2O3/TiC复合陶瓷材料,该材料具有良好的综合力学性能,抗弯强度为850MPa,断裂韧性为4.9MPa·mi/2.由高速环块磨损试验机对其摩擦磨损行为及其磨损机理作了试验研究.用扫描电镜观察了磨损表面形貌.结果表明Al2O3/TiC复合陶瓷拉丝模材料磨损率随试验转速升高而下降,但压力变化对磨损率的影响不大.Al2O3/TiC复合陶瓷拉丝模材料磨损机理主要是脆性脱落和犁沟,具有良好的耐磨性.是制备拉丝模的优良材料.     

烧结型Al2O3—ZrSiO4锆刚玉耐磨复合材料的岩相分析

通过中试成功制得了相对密度达９６％的烧结型Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＳｉＯ４耐磨锆刚玉复合材料，其耐磨性超出刚玉瓷２５％以上，成本低于类似产品，晶相组成为圆柱状刚玉，圆粒状锆石和莫来石固溶体，增韧机制为圆粒状锆石晶界钉扎作用以及三相连溶的骨架作用。     

透辉石助烧剂对氧化铝瓷球显微结构和耐磨性的影响

研究了透辉石 (CaMgSi2 O6 )助烧剂对 90 %氧化铝瓷球显微结构和耐磨性的影响 .透辉石助烧剂的引入 ,使瓷球具有均匀细小的晶粒 ,从而获得了强化和增韧 ,提高了瓷球的耐磨性 .氧化铝瓷球的磨损机理主要是穿晶断裂的塑性微观切削 .瓷球的晶粒尺寸、密度、抗压强度、磨损率分别为 :1.5～ 4μm ,3 .62g·cm- 3,2 0 80MPa,0 .2 5 %·h- 1     

晶须的取向对Al2O3／TiB2／SiCW陶瓷复合材料高温耐磨性能的影响

研究了晶须的取向对Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ陶瓷复合材料在下空气和氮气氢气中与硬质合金摩副往复滑动摩擦时的耐磨性能的影响。结果表明：该材料表面的耐磨性能随θ角的不同而变化，随θ角的增大，材料表面的耐磨性能提高。在高温空气氢气中摩擦时，由于ＳｉＣ晶面的氧化使得材料表面晶须的增韧补强作用削弱，加速了材料的磨损。通入氮气有利于减轻ＳｉＣ晶须的氧化，可提高瓣耐磨性能。     

纳米Al_2O_3粉末改善环氧树脂耐磨性的研究

进行了利用纳米氧化铝 (α -Al2 O3 和γ -Al2 O3 )改善环氧树脂耐磨性能的研究。利用超声分散法将纳米氧化铝粉末加入环氧树脂之中 ,利用磨损失重法评价了环氧树脂复合材料的耐磨性能 ,通过扫描电镜观察了纳米粉末在环氧树脂中的分散情况 ,尝试解释了纳米氧化铝提高环氧树脂耐磨性能的机理 ,并确定了较优的纳米氧化铝添加量。试验表明 ,填充纳米氧化铝粉末可以提高环氧树脂的耐磨性能。较优的配方为EP (E - 5 1) 1份 ,PA6 5 10 7份 ,KH - 5 5 0 0 0 4份 ,30～ 6 0nmγ -Al2 O3 0 1份。     

陶瓷防护树脂基复合材料的磨损性能及机理研究

为了提高树脂基复合材料的耐磨损性能,采用Al2O3陶瓷贴片制备了陶瓷防护复合材料,通过往复式摩擦磨损试验机对陶瓷片材和复合材料进行了磨损性能试验,得到了防护复合材料在不同加载参数下的磨损形貌,进一步采用三维白光干涉表面形貌仪测试了磨损试样的表面形貌、磨痕深度与宽度,并据此建立了磨损性能数据分析与评价模型,分析了防护复合材料的耐磨损机理。结果表明:复合材料采用陶瓷贴片进行防护可大大提高其耐磨损性能,经陶瓷防护后,复合材料的可承受加载载荷从40 N提高至100 N;随着载荷的进一步增加,陶瓷防护复合材料的磨痕深度大大增加,而钢球的磨损程度迅速下降,其磨损机制发生了变化。分析了造成复合材料磨损性能发生变化的原因。     

陶瓷喷砂嘴的冲蚀磨损机理研究

以B4C和Al203／(W，Ti)C陶瓷材料制备喷砂嘴，以SiC和Al2O3作为冲蚀磨料进行了喷砂冲蚀试验。研究了陶瓷喷嘴材料的冲蚀磨损机理以及不同冲蚀磨科对陶瓷喷嘴冲蚀磨损的影响。结果表明：喷嘴材料的硬度对陶瓷喷嘴的冲蚀磨损起重要作用。在相同条件下，具有高硬度的B4C陶瓷喷砂嘴的磨损率较小，相对硬度较低的Al2O3/（W,Ti）C陶瓷喷嘴磨损率较大。B4C陶瓷喷嘴的主要磨损机理为脆性断裂，而Al2O3/（W,Ti）C陶瓷喷嘴的主要磨损机理为微观切削。冲蚀用磨科的硬度和粒度对陶瓷喷嘴的磨损也有一定的影响，磨料的硬度和粒度越大，陶瓷喷嘴的磨损速度加快。     

不同形态ZrO2复合Al2O3陶瓷的抗热震性设计与表征

采用湿化学方法制备了具有不同团聚度及稳定度的氧化锆陶瓷粉体,并将其复合到氧化铝基体中的结构微气孔,以同时提高材料的抗热震性能与强度。研究表明：水洗复合材料的抗热震性能更为优越。其原因在于团聚氧化锆的形成,这也得到显微结构证实。运用函数构造建立了含裂纹脆性材料的具有普话意义的热震方程,进而探讨了几类复合材料的抗热震行为的表征和模拟。     

金属转移层对氧化铝基自润滑复相陶瓷磨损行为的影响

采用热压烧结工艺制备了含有固态润滑组无石墨,BN的氧化铝基自润滑陶瓷材料。在MG－200磨损试验机上采用销－盘对磨方式,研究了四种试验温度条件下与灰铸铁材料配对时该类型复相陶瓷的磨损特性,通过扫描电镜（SEM）对陶瓷磨损表面金属转移层的形貌进行了观察与对比,分析了其对自润滑陶瓷材料磨损率的影响作用。结果表明：陶瓷磨损面上大面积,厚实的金属转移层形成,不仅导致了真实摩擦界面的变化以及自润滑功效的弱化,同时由于金属磨屑在陶瓷表面的渗透引起了摩擦亚表层较高的张应力水平,使得自润滑陶瓷材料的磨损方式由颗粒剥落转为微区剥落,从而加剧了磨损。