氧化铝/莫来石复合陶瓷断裂行为研究

用X射线衍射方法测定了氧化铝/莫来石复合陶瓷的残余应力,并通过计算加以验证。在莫来石含量比较小的情况下,氧化铝/莫来石复合陶瓷基体拉应力与莫来石体积含量成线性关系。通过模型分析了氧化铝基体和莫来石颗粒的应力状态及其对裂纹扩展的影响。由莫来石颗粒引入的基体拉应力使裂纹倾向于向晶内扩展。观察了氧化铝/莫来石复合陶瓷断裂方式的转变,计算了穿晶断裂比率与基体应力的关系,进而建立了莫来石含量、基体应力、穿晶断裂比率三者的对应关系。这为复合陶瓷材料的制备和性能分析提供了可靠基础。     

氧化铝陶瓷物理性能及耐磨性的试验研究

主要研究了氧化铝含量不同的高铝（及刚玉）瓷的物理性能，着重讨论了氧化铝瓷的耐磨性能，研究结果表明，尽管７５氧化铝瓷性能不如９５瓷，但其成本低，性能价格比高，矿在不太荷刻条件下的应用效果更好。     

工程陶瓷的磨损机理与氧化铝陶瓷耐磨性的提高

文章简单介绍了几种典型工程陶瓷的磨损理。探讨了通过改善工艺条件。提高氧化铝陶瓷的耐磨性。     

晶粒大小及孔结构对氧化铝陶瓷耐磨性的影响

利用扫描电子显微镜研究了氧化铝陶瓷中Al2O3晶体的大小、均匀程度和孔结构对氧化铝陶瓷耐磨性的影响,指出了采取有效措施控制Al2O3晶体长大和使微孔小而均匀是提高氧化铝陶瓷耐磨性的主要途径。     

反应烧结莫来石陶瓷

对高岭土和氧化铝混合料进行反应烧结来制取英来石的优点在于,可以利用工业原料,这种制取方法是最近由Aza等人提出的,该方法适用于各种纯度和粒度的材料。由反应烧结引起的显微结构及相的发展是与扫描电子显微镜、X-射线衍射和密度测定同时进行的。试样在1600℃烧结3小时后测定了热膨胀系数、介电常数和维氏显微硬度。利用扫描电子显微镜所做的显微结构观测展示了两种不同粒度的莫来石(初始莫来石和再生莫来石)。测试结果表明,试样在20—1000℃温度范围内的热膨胀值为α=5.5×10~(-6)℃~(-1),显微硬度值为700维氏硬度,而在25℃、1MHz频率下的介电常数为6.5。     

氧化铝-莫来石复合粉对莫来石烧结行为的影响

将莫来石先驱体溶胶预先引入到硫酸铝水溶液中 ,干燥后经 12 0 0℃煅烧获得氧化铝 -莫来石复合粉料。研究了该粉料与硅溶胶混合获得的混合粉的烧结行为 ,并与氧化铝、莫来石晶种和硅溶胶三相混合获得的混合粉的烧结行为进行了分析比较。其中 ,两种混合粉料均是以理论莫来石组分进行配比 (Al2 O3∶SiO2 =72∶2 8) ,并且两种混合粉中莫来石晶种的质量分数均为 5%。实验结果表明 :前者在 1450℃烧结 2 0min即实现完全莫来石化 ,其显微结构为晶须状莫来石 ;后者在 150 0℃烧结 2 0min实现完全莫来石化 ,其显微结构为针状莫来石     

莫来石-氧化铝涂层增强氧化铝陶瓷基板制备及热导率/介电常数

莫来石-氧化铝涂层可以显著提高氧化铝陶瓷基板的表面硬度和耐磨性,从而更好地保护基板表面。此外,该涂层还可以改善氧化铝陶瓷基板的耐高温性能,提高其在高温环境下的应用场景。本次研究中,相关工作人员详细探究莫来石-氧化铝涂层增强氧化铝陶瓷基板的制备方式,并利用测试确定其热导率以及介电常数,通过这种方式,以期为增强氧化铝陶瓷基板的物理、机械以及化学性能提供技术支持。     

莫来石陶瓷中的位错与断裂

有透射电镜和扫描电镜研究了莫来石陶瓷的亚结构特征和断裂过程。发现裂纹尖端成分布着位错列。认为这种特写位错的交互作用引起了莫来石陶瓷的解理和早期断裂，并使莫来石陶瓷在常温显示低的强度。实验证实，掺加第二相显微颗粒，能有效地钉扎位错，也提高了莫来石陶瓷的常温强度。     

ZrSiO4/Al2O3烧结氧化铝-莫来石复相陶瓷微观结构的研究

将氧化铝和锆英石混合物试样分别在1350℃、1550℃下烧成，结果发现在1350℃烧成、保温3h的样品中有莫来石生成，而在1550℃烧成、保温3h的情况下却未发现莫来石生成，本文对此作了分析和探讨。关键词：氧化铝一莫来石，复相陶瓷，微观结构。     

莫来石陶瓷的室温延迟断裂行为

分别在室温空气和水中测定了莫来石陶瓷在不同外加应力水平下的断裂寿命，发现与在空气中的情况相比，在水中实验数据的离散程度明显改善，在外加应力较高时，莫来石在水中的延迟断理解被认为是应力腐蚀裂纹扩展的结果，而当外加应力水平低于某一特征值σ０时，考虑了新的裂纹形成，连通及扩展过程的另一种机理主导了莫来石的延迟火民裂过程。     

微珠陶瓷材料的摩擦磨损性能

由高温摩擦磨损试验研究了复合莫来石(22.6%硅酸锆,75%莫来石,2.4%碳酸钙,质量分数)、硅酸锆和氧化铝3种陶瓷微珠材料在干摩擦和水润滑条件下的摩擦磨损性能,并对其磨损机理进行了分析.结果表明:3种材料的磨损均随着负荷的增加而加剧;在同等载荷下,水润滑条件相对于干摩擦,复合莫来石和硅酸锆的磨损都有所降低,氧化铝磨损反而加剧.在低载荷下,微珠磨损机理主要是塑性变形和微裂纹,在较高载荷下,主要磨损机理是脆性剥落和磨粒磨损.     

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。     

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     

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。     

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.     

注浆成型工艺制备高耐磨氧化铝陶瓷

以氧化铝粉末为原料,采用注浆成型工艺制备高耐磨氧化铝陶瓷.采用正交设计的方法来优化胶态成型工艺参数,聚丙烯酸的加入量(质量分数)为1.0%,球磨时间为10h,pH值为11时浆料可达到最大的沉降高度.利用最佳注浆成型工艺,1 200℃烧结1 h和1 540℃烧结2h制备的氧化铝陶瓷结构致密,晶粒大小均匀,微孔较小,体积密度为3.86 g/cm3,硬度为11.02GPa,断裂韧性为3.31 MPa·m1/2.氧化铝陶瓷烧结体的摩擦实验结果表明:在水润滑条件下的摩擦系数比在干摩擦时小得多,磨损量则较大.利用扫描电镜对于摩擦和水润滑条件下磨损实验后的氧化铝陶瓷的微观形貌进行了分析,发现在干摩擦条件下,主要是黏着脆性磨损;在水润滑条件下,主要是化学腐蚀磨损.     

SiC_w/莫来石和SiC_w/Y-TZP/莫来石复合材料的力学性能与显微结构

以莫来石为基体,SiC晶须(SiC_w)和Y-TZP(Y_2O_3稳定的四方ZrO_2多晶)为两种补强剂,采用热压烧结工艺,制备SIC_w/莫来石和SIC_w/Y-TZP/英来石复合材料。研究了复合材料的力学性能与显微结构,并对强化增韧机制进行了分析。结果表明,SiC晶须补强莫来石,可以改善其强度和断裂韧性。若SiC晶须和Y-TZP共同补强英来石,则可以进一步提高其强度和断裂韧性。晶须引起裂纹偏转,晶须拔出以及由ZrO_2相变引起的微裂纹增韧是该复合材料的主要增韧机制。SiC晶须和Y-TZP两种补强剂的共同作用,对莫来石强度和断裂韧性的提高具有叠加或协同效应。     

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。     

界面类型对三维Nextel 720纤维增韧莫来石陶瓷基复合材料力学性能的影响

采用化学气相渗透工艺在Nextel 720纤维表面制备PyC和PyC／SiC两种涂层，然后以正硅酸乙酯和异丙醇铝作为先驱体，以先驱体浸渗热解法制备三维Nextd 720纤维增韧莫来石陶瓷基复合材料，比较分析了两种涂层复合材料的力学性能和断裂模式。结果表明：具预先涂覆PyC的复合材料中纤维与基体直接接触，发生烧结形成强结合界面，复合材料脆性断裂，三点抗弯强度仅56MPa。PyC／SiC涂层则演化为间隙／SiC复合界面层，SiC成为阻滞纤维与基体接触的阻挡层，间隙保证了纤维拔出，复合材料韧性断裂且三点抗弯强度高达267．2MPa。