反应烧结注浆氮化硅陶瓷材料的性能研究

为了研究注浆法对反应烧结氮化硅抗热震能力及断裂韧性的影响,设计了两种pH值的料浆,采用直接压痕法测定了反应烧结氮化硅陶瓷材料的断裂韧性,并用急冷法研究其热震稳定性.结果表明,pH=11的氮化硅陶瓷试样抗热震的能力优于pH=11.9的试样,前者的断裂韧性可达5.23 MPa·m1/2.     

TiC-ZrC-Co-Ni金属陶瓷的抗热震性能

真空烧结制备了TiC-ZrC-Co-Ni系金属陶瓷。利用压痕-急冷法研究了金属陶瓷的抗热震性能,并通过材料的物理性能及力学性能对热震裂纹的稳定性参数Rst进行了理论计算。实验结果表明,由于热应力作用,热震温度越高,材料的裂纹扩展越快,并且,在相同条件下,四组试样中ZrC含量为10%时,裂纹扩展速度最慢,表明其抗热震性能最好。理论计算结果也显示,ZrC含量为10%的试样的热震裂纹稳定性参数Rst最高。金属陶瓷材料的抗热震性能可以通过理论计算进行预测。     

Al2O3／20％Ni网状复合材料抗热震性研究

采用热压方法制备了Al2O3／20％Ni网状复合材料,通过压痕一淬火法在、300—900℃淬火温差范围内评估了热震抗力．结果表明．复合材料的抗热震性明显高于单相Al2O3陶瓷．根据材料的力学和物理性能．计算了Al2O3陶瓷和Al2O3／20％Ni网状复合材料的抗热震因子R′和R″″,结果表明．复合材料的抗热震因子亦大于单相Al2O3陶瓷,与热震实验结果相吻合．     

纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷的抗热震性能研究

为研究不同金属相对纳米TiN改性Ti(C,N)基金属陶瓷抗热震性能的影响,采用真空烧结法分别制备了Ti(C,N)基20Ni、10Co-10Ni和20Co三组金属陶瓷,用急冷-强度法测定了其抗热震性能.结果表明,3组金属陶瓷试样的热震残留强度均随热震温度的升高而降低,其热震残留强度急剧下降的临界温度分别为410、370和330℃.扫描电镜分析结果表明,热震后试样的组织仍然保持着金属陶瓷典型的芯/壳结构,随着热震温度的升高,组织中出现裂纹,断口中有气孔及裂纹出现,导致材料强度下降.对热震试样硬度的测试结果表明,纳米TiN改性Ti(C,N)基金属陶瓷在热震后仍然具有很高的硬度.     

碳纳米管增韧Ti(C,N)基金属陶瓷的制备及抗热震性能

采用粉末冶金真空烧结法制备了添加1.0 wt%碳纳米管的Ti(C,N) -WC -Co金属陶瓷,用压痕-急冷法研究了其抗热震性能.实验结果表明,添加1.0 wt%碳纳米管的Ti(C,N)-Co金属陶瓷材料比未添加碳纳米管的金属陶瓷抗热震性能好,碳纳米管的增韧效果是产生这一现象的主要原因;随着温度的升高和热循环次数的增加,热震裂纹扩展率增长.     

Co包覆Al2O3/TiCp复相陶瓷抗热震性能及显微结构

采用急冷强度法对Al2O3-TiC-Co复相陶瓷在225～1025℃的范围进行了抗热震性试验。结果表明，温差200℃时抗弯强度下降不明显，温差大于300℃时抗弯强度开始明显下降。通过对热震后试样的相结构及微观结构的分析发现，当预热温度为1025℃(即热震温差为1000℃)时，试样发生了氧化反应。随着热震温差的升高，试样的显微结构越来越疏松，出现了较多的孔洞，这是导致材料热震后强度明显下降的一个主要原因。通过400℃热震温差的循环热震实验，表明随着循环次数的增加，抗弯强度随着下降，但下降的幅度将逐渐减缓。     

钼含量对Ti（C，N）-Co金属陶瓷抗热震性能的影响

采用真空烧结工艺,以纳米TiN、亚微米TiC等陶瓷粉体作原材料,以金属钴作粘结剂,并添加不同含量钼,制备了Ti（C,N）-Co金属陶瓷。采用扫描电镜研究了Ti（C,N）-Co金属陶瓷的组织,测量了力学性能,采用压痕．急冷法研究了抗热震性能。结果表明,随着热震温度的升高和热循环次数的增加,金属陶瓷中的裂纹增长;钼含量较低的Ti（C,N）-Co金属陶瓷抗热震性能较好。     

Al_2O_3/20%Ni网状复合材料抗热震性研究

采用热压方法制备了Ａｌ２Ｏ３／２０％Ｎｉ网状复合材料,通过压痕－淬火法在３００－９００℃淬火温差范围内评估了热震抗力．结果表明,复合材料的抗热震性明显高于单相Ａ１２Ｏ３陶瓷．根据材料的力学和物理性能,计算了Ａ１２Ｏ３陶瓷和Ａｌ２Ｏ３／２０％Ｎｉ网状复合材料的抗热震因子Ｒ＇和 Ｒ＂＂,结果表明,复合材料的抗热震因子亦大于单相Ａｌ２Ｏ３陶瓷,与热震实验结果相吻合．     

Fe-Al/Al2O3复合材料抗热震性研究

采用测硬度和抗压强度的方法，测定了Fe-Al/Al2O3复合材料的抗热震性。结果表明Fe-Al/Al2O3复合材料的临界热震温差在800℃左右，抗压强度可以较好地反映材料的抗热震性。同时对循环热震后Fe-Al/Al2O3复合材料进行了XRD分析，表明该材料在循环热震中存在有序截留、氢脆和氧化现象。最后用热震理论分析了Fe-Al/Al2O3复合材料的抗热震机理。     

Ti2AlC／TiAl复合材料的抗热震性能研究

利用放电等离子烧结（SPS）技术，原位制备Ti2AlC／TiAl（Nb，B）复合材料，并对其进行快速升温热处理。采用残余强度法对复合材料在225～825℃范围内的抗热震性能进行测试。结果表明：随热震温差的升高，试样显微结构变得疏松，内部出现孔洞和裂纹，导致材料热震后强度下降；热处理后复合材料的抗热震性能明显提高，断裂方式的改变及显微组织的细化是产生这一现象的主要原因。     

Al2O3对等离子喷涂热障涂层高温氧化及热震性能的影响

采用等离子喷涂 (PS)在GH5 36高温合金基材上制备了典型的双层热障涂层 (TBCs)和两种分别加入了Al2 O3 陶瓷成分的复合热障涂层。典型的TBCs采用Ni2 2Cr10AlY连接层与 8%Y2 O3 稳定的 (8YPSZ)顶层的双层结构 ;多层涂层分别采用Al2 O3 与Ni2 2Cr10AlY复合的连接层和Al2 O3 与 8YPSZ复合的顶层。3种类型试样的10 0h ,10 0 0℃静态氧化及 10 5 0℃热震试验的结果分析表明 :8YPSZ Al2 O3 的复合氧障层具有最佳的氧化阻力 ;Ni2 2Cr10AlY 8YPSZ双层涂层的热震阻力最佳 ,氧化阻力最差 ;连接层采用Ni2 2Cr10AlY Al2 O3 复合涂层具有热震和静态氧化条件下综合优良的高温热循环性能     

等离子喷涂Al2O3与ZrO2复合热障涂层的高温性能

采用等离子喷涂(PS)方法，在GH536高温合金基材上制备了传统的双层热障涂层(TBCs)和2种含有Al2O3与ZrO2陶瓷复合层的3层热障涂层。传统TBC8结构为Ni22Cr10AlY合金连接层和8％Y2O3部分稳定的ZrO2(8YPSZ)陶瓷顶层；3层TBCs中分别采用置于8YPSZ陶瓷层内层及外层的Al2O3与8YPSZ复合层。3种类型试样的100h。1050℃静态氧化试验及1050℃热震试验结果表明：3层涂层较双层涂层的氧化阻力提高，双层涂层的热震阻力最佳，氧化阻力最差。不同复合层形式试样的热振失效方式和寿命也有差别，复合层置于陶瓷层外层热震寿命略高，但100h氧化增重有明显提高，抗氧化性降低。     

Synthesis of ZrO2-SiC composite powder and effect of its addition on properties of Al2O3-C refractories

ZrO2-SiC composite powder was synthesized by carbothermal reduction of zircon in argon atmosphere, and it was used as the additive to prepare Al2O3-C refractories. The effects of heating temperature on the synthesis process and the addition of the synthesized composite powder on the properties of the Al2O3-C refractories were investigated. The results show that the synthesized composite powder can be easily obtained by heating the mixture of zircon and carbon black at 1 873 K for 4 h in argon atmosphere, and the relative contents of ZrO2 and SiC in sample reach about 83.7% and 16.3%, respectively. The bulk density, crushing strength and thermal shock resistance of the Al2O3-C refractories can be improved obviously by the addition of the synthesized ZrO2-SiC composite powder.     

Al2O3/ZrO2(Y2O3)复合材料的可靠性、磨损形态及其切削耐用度

研究了Al2O3和Al2O3/ZrO2(Y2O3)复合刀具材料的Weibull分布、磨损形态及其切削耐用度。用一元线性回归方法确定Al2O3/ZrO2(Y2O3)刀具的耐用度参数,分析切削条件对Al2O3/ZrO2(Y2O3)复合刀具材料寿命的影响。结果表明:Al2O3和含2%(摩尔分数)及3%Y2O3的ZrO2/Al2O3(Al2O3/ZrO2(2Y)及Al2O3/ZrO2(3Y))复合刀具材料Weibull模数的m值分别是5.6、10.2和11.7,说明Al2O3/ZrO2(3Y)陶瓷的可靠性最优;Al2O3/ZrO2(3Y)复合刀具切削40CrMoNiA合金钢的磨损形态主要来自磨粒磨损和粘结磨损,耐用度参数vc、f、ap的指数值分别为1.3、1.69和0.66,陶瓷刀具更适合高速切削,最大影响因素是进给量(f),在最佳切削条件下(vc=140 m/min,ap=0.5 mm和f=0.3 mm/r)切削耐用度为3 h。     

Al2O3/ZrO2(Y2O3)复合材料断裂过程中的相变及力学性能

用真空烧结方法制备了Al2O3/ZrO2(Y2O3)复合材料,分析了ZrO2(3Y)和ZrO2(2Y)含量对Al2O3基陶瓷抗弯强度、断裂韧性的影响.用XRD定量分析了含摩尔分数2%与3%Y2O3的ZrO2(2Y)与ZrO2(BY)在断裂过程中四方相转变成单斜相的相变量,用以阐明增韧机制.结果表明,在ZrO2含量为15%(体积分数)时,Al2O3/ZrO2(3Y)和Al2O3/ZrO2(2Y)复合材料的抗弯强度、断裂韧性分别达到825MPa,7.8MPa·m1/2和738MPa,6.7MPa·m1/2,两者的性能差异主要来自不同的增韧机制.     

稀土盐浸泡镁合金微弧氧化膜层的制备及性能(英文)

在 K2ZrF6-Na2SiO3电解液中对 Y(NO3)3浸泡预处理的 AZ91D 镁合金进行微弧氧化处理,在镁合金表面制备 Y2O3-ZrO2-MgO 复合膜层(YSZ-MgO 膜)。运用电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、X 射线衍射(XRD)和电化学分析与高温氧化等方法研究 YSZ-MgO 膜的组成与结构、耐腐蚀性及热稳定性。结果表明,YSZ-MgO 膜主要由 Y2O3、ZrO2、MgO 和 Mg2SiO4等物相组成,和未经 Y(NO3)3浸泡的膜层(ZrO2-MgO 膜)相比,YSZ-MgO膜的厚度较小,但膜层的致密性较好,表面粗糙度较小;且腐蚀电流密度较小、开路电位较正、极化阻抗较高;在 5%NaCl 溶液中的腐蚀速率低于 ZrO2-MgO 膜的,约为 AZ91D 镁合金的 8%。YSZ-MgO 膜层比普通 ZrO2-MgO膜层具有更强的抗高温氧化性能和耐热冲击性能。     

添加剂对氧化锆陶瓷抗热震性能的影响

对氧化锆陶瓷材料的抗热震性能进行了研究，探讨了A12O3添加剂的含量对氧化锆陶瓷材料的抗热震性能的影响。添加不同含量Al2O3添加剂时，氧化锆陶瓷材料的抗热震性能也随之变化，通过研究发现，添加10％Al2O3（质量分数，下同）时，氧化锆陶瓷材料的抗热震性能最好。运用XRD、SEM等手段对氧化锆陶瓷材料进行物相、微观结构方面的分析，并以此为基础对氧化锆陶瓷材料抗热震性能的影响因素进行了探讨。     

不同涂层对304不锈钢高温防护效果的对比研究

采用溶胶凝胶法在304不锈钢表面上分别制备了SiO2、Al2O3、ZrO2防护涂层。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对不同氧化物涂层进行了结构和形貌的表征。对比了不同氧化物涂层保护样品的高温抗氧化性、抗热冲击性以及在3.5wt%NaCl溶液中的耐电化学腐蚀性。结果表明Al2O3涂层具有很好的高温抗氧化性和耐电化学腐蚀性,而ZrO2涂层具有良好的抗热冲击性能。     

高速电弧喷涂FeMnCr/ZrO2复合涂层组织和抗热震性能的研究

为了研究FeMnCr／ZrO2复合涂层的抗热震性能及失效机理,采用高速电弧喷涂技术在20#钢表面制备了FeMnCr／ZrO2复合涂层。利用光学显微镜（OM）、场发射扫描电子显微镜（FE—SEM）、能谱分析（EDS）等方法分析表征了复合涂层的微观组织和抗热震性能。试验结果表明：ZrO2陶瓷相以游离态团状形式存在于涂层中,游离态团状中ZrO2晶粒呈“马赛克”结构均匀分布;FeMnCr／ZrO2复合涂层热震过程中,涂层氧化起源于层间结合处,且沿着金属结晶相以“网状”形式向内扩展。热震破坏形式为涂层从基体上整体脱落,但是涂层表面无裂纹出现。     

ZrO_2对超重力下燃烧合成Al_2O_3/ZrO_2(4Y)的影响

基于超重力下燃烧合成Al_2O_3/ZrO_2(4Y),通过改变ZrO_2(4Y)含量,研究材料成分、结构与性能之间的关系.结果表明:当ZrO_2(4Y)体积分数低于37%,复合陶瓷是以ZrO_2四方相纳微米纤维镶嵌其上且取向各异的棒状共晶团为基体;当ZrO_2(4Y)体积分数高于40%,则获得ZrO_2四方相微米类球晶为基的复合陶瓷.力学性能显示,Al_2O_3/33%ZrO_2(4Y)以低的凝固温度,达到了最高的相对密度与硬度值,且也因低的缺陷尺寸及裂纹偏转与桥接增韧所带来的高断裂韧性,具有最高的弯曲强度值.