加载速度对ZrO_2增韧陶瓷的t→m相变的影响

采用XRD对四种增韧陶瓷的表面及动态疲劳断口进行了定量相分析。结果表明,加载速度增大,t→m相变量将增加。这是由于在不同的加载速度下,裂纹尖端的应力集中程度不同所致。     

相变增韧氧化锆陶瓷研究进展

相变增韧氧化锆陶瓷以其高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀以及热膨胀系数接近于钢铁及铁基合金等优良性能而引起广泛研究,特别是四方晶氧化锆多晶体的出现,其室温强度已达1～2.5GPa,断裂韧性为10～15MPa√m。本文将从结构件的要求出发,对Y-TZP、Y-TZP-Al_2O_3~-、Ce-TZP,及Ce-TZP-Al_3O_3~-的研究进展作一综述。     

晶须增韧和相变增韧复合作用的机制与效果

在综述陶资材料晶须增韧和相变增韧机制的基础上，分析了晶须增韧和相变增韧复合时的相互作用，并介绍了国内外利用复合增韧法韧化氧化物陶瓷的研究结果，同时指出了存在的问题和获得优良复合增韧效果的有效途径．     

基于离散元法分析增韧陶瓷圆环的动态膨胀碎裂

为研究高强度高脆性陶瓷的冲击拉伸断(碎)裂问题,开展了材料动态膨胀碎裂数值模拟研究.基于离散元方法,应用平节理接触模型分析高应变率下增韧陶瓷圆环的自由膨胀运动,获得了圆环膨胀碎裂过程中颗粒运动速度和系统能量的变化规律.结果表明:圆环断裂之前,以中层颗粒为基准,内层颗粒的径向速度呈现出增大的跳动,外层颗粒的径向速度显示出...     

SiCw/BAS玻璃陶瓷基复合材料的显微结构与力学性能

研究了热压SiCw/BAS复合材料的六方 -单斜晶型转变、显微结构与力学性能。结果表明 ,复合材料中SiC晶须的存在阻碍单斜钡长石晶种促进六方 -单斜晶型转变 ;SiC晶须能显著改善BAS玻璃陶瓷基体的力学性能。增韧机制主要是裂纹偏转和晶须断裂 ,增强机制主要是载荷传递。另一方面 ,SiC晶须 /基体界面存在的玻璃相不利于晶须拔出和桥接增韧效应 ,玻璃相的高温软化降低复合材料的高温强度。     

SiC纤维和Cu复相增韧Al_2O_3基复合材料

研究了SiC纤维和金属Cu复相增韧Al_2~-O_3~-基陶瓷复合材料。研究结果表明,加入SiC纤维和金属铜后、Al_2O_3~-基体的晶粒细小均匀,由于纤维拔出、裂纹偏转分枝、金属塑变吸能等作用,在Al_2O_3~-中加入8～12vol％SiC纤维和8～12wt％Cu时,其K_(ic)值提高了28.65％。     

SiC_W/Al_2O_3陶瓷复合材料的力学性能与增韧机理

研究了热压烧结SiC晶须(SiC_W)增韧Al_2O_3~-陶瓷复合材料的力学性能及增韧机理。结果表明:复合材料的维氏硬度,抗弯强度,断裂韧性及弹性模量均比纯Al_2O_3~-陶瓷有明显的提高,而且随着SiC_W含量的增加均连续提高。当SiC_W加入量达30vol％时,维氏硬度,抗弯强度,断裂韧性及弹性模量分别由基体的14.6GPa,235MPa,4.7MPam~(1/2)和401GPa提高到18.7GPa,634MPa,8.0MPa·m(?)和454GPa。弯曲断口形貌及裂纹扩展途径观察结果表明:晶须拔出桥接与裂纹偏转是主要的补强增韧机制。     

陶瓷材料的韧化及其增韧机理(一)——ZrO_2增韧陶瓷的研究进展

本文根据近十多年世界各国材料科学工作者为提高陶瓷韧性进行的大量工作,综述了ZrO_2、Al_2O_3-ZrO_2增韧陶瓷与增韧机理,其中包括相变增韧、微裂纹增韧、裂纹弯曲和转向增韧、残余压应力增韧;分析了ZrO_2增韧陶瓷的韧化设计原则、存在问题及改进措施。     

AZ抗弹陶瓷和SiC陶瓷抗弹性能对比研究

采用数值模拟计算和靶试验证的方式,用防护系数表征研究同等厚度的AZ(Zr O_2增韧Al_2O_3)陶瓷和Si C陶瓷制作的陶瓷复合板抗7.62 mm穿燃弹的性能。结果表明:同等厚度的AZ抗弹陶瓷和Si C陶瓷制作的陶瓷复合板抗7.62 mm穿燃弹的性能相当,用等厚度的Si C陶瓷代替AZ抗弹陶瓷制作的陶瓷复合板能减轻质量20%以上。     

ZrB2-SiCW超高温陶瓷材料的研究

将SiC晶须与ZrB2基体原料按配比混料,然后热压制备了晶须增韧ZrB2基超高温陶瓷复合材料,研究了复合材料的性能与显微组织。结果表明,所制备的ZrB2复合材料密度较高,其相对密度为98.5%。复合材料的断裂韧性比较低,其平均值为1.95MPa·#m。在等离子电弧加热器上烧蚀9s钟不碎裂;其质量损失随烧蚀时间延长而增加,两者之间近似呈平方关系。复合材料热压坯的组织为晶粒尺寸相近、成分均匀的组织,在等离子电弧加热器上烧蚀5s钟后,部分韧化相开始熔化飞出,留下孔洞。     

陶瓷块复合材料抗弹性能研究

用环氧树脂将陶瓷块复合成复合材料 ,在 7 6 2mm穿甲弹的撞击下 ,复合材料表现出 ,当复合材料中的陶瓷块尺寸小于 12mm时 ,防护系数随陶瓷尺寸的增加缓慢增加 ;而当陶瓷尺寸大于 12mm时 ,防护系数随陶瓷尺寸的增加快速增加。在抗弹过程中 ,相对于使弹体发生破碎的抗弹作用来说 ,陶瓷的磨削作用对抗弹性能贡献不大     

铝基陶瓷颗粒复合材料的抗弹性能研究

用铝和陶瓷颗粒制成复合材料 ,在 7.6 2mm穿甲弹的侵彻下 ,复合材料的抗弹性能表现为 :当复合材料中的陶瓷颗粒尺寸小于 8mm时 ,防护系数随陶瓷尺寸的增加而缓慢增加 ;当陶瓷尺寸大于 8mm时 ,防护系数随陶瓷尺寸的增加快速增加。在抗弹过程中 ,由于铝对陶瓷的约束作用 ,和铝与陶瓷界面的波阻特性 ,用铝复合陶瓷块制备陶瓷复合材料可以提高复合材料的抗弹性能     

工程陶瓷材料的制造、加工与超塑性

简要介绍工程陶瓷材料的制造与机械加工研究的进展 ,以及当前我国工程陶瓷材料超塑性研究的结果与动向     

陶瓷钎焊的研究

研究了Ａｌ＿２Ｏ＿３、９３％Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｓｉ＿３Ｎ＿４和ＺｒＯ＿２陶瓷与陶瓷、陶瓷与不锈钢活性钎焊。结果表明：用Ａｇ－Ｃｕ－Ｔｉ活性钎料直接钎焊陶瓷与陶瓷可获得良好的接头强度；Ｃｕ缓冲层明显影响陶瓷与不锈钢钎焊接头强度。当不加缓冲层或缓冲层太薄（≤０．０５ｍｍ），焊后不能完整存在而不能有效缓和接头残余应力时，接头有效强度较低；当缓冲层较厚（０．１和０．３ｍｍ）时，可获得高的接头强度。     

钛刚玉陶瓷的结构和性能研究

比较了９７瓷与钛刚玉瓷中不同添加剂对烧结机理的影响，并采用ＸＲＤ、ＳＥＭ和ＥＤＳ等方法研究了两种陶瓷的显微结构。结果表明，Ａｌ２Ｏ３陶瓷中引入适量镁铝尖晶石和二氧化钛添加剂可降低烧结温度，促进烧结，同时能获得较理想的显微结构，有利于机械性能的提高。     

非氧化物陶瓷的微波处理

介绍了微波处理非氧化物陶瓷的近期进展。非氧化物陶瓷的烧结温度高,并要求非氧化气氛烧结,困难较多;采用微波烧结可以大大缩短烧结时间、降低烧结温度,提高材料性能,成为一种较好的烧结手段。本文重点介绍了微波处理ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、Ｔｉ（Ｃ,Ｎ）方面的进展     

多孔SiC陶瓷的两种制备方法

采用两种不同方法制备多孔SiC陶瓷 ,讨论了其显微组织对性能的影响 ,探索制造多孔SiC陶瓷的新方法。经过研究得出 ,由天然木材制得的多孔SiC陶瓷的气孔形状规则 ,分布均匀 ,气孔率高 ,达 40 %以上 ,是制备高气孔率SiC陶瓷的一种可行技术     

烧结助剂含量对液相烧结SiC陶瓷抗氧化性的影响

利用Al2O3和La2O3作为烧结助剂,在1 950℃下用液相烧结技术成功制备SiC陶瓷,并在800℃下对该液相烧结SiC陶瓷进行氧化处理。用XRD、SEM等手段分析SiC陶瓷表面氧化产物相组成和微观结构的演变,并探讨SiC陶瓷氧化动力学规律。研究发现,SiC陶瓷氧化动力学曲线遵循抛物线规律,随着氧化时间增加,其氧化速率开始时迅速上升,其后降低,逐渐趋于平缓。     

ZrB2-YAG-Al2O3复相陶瓷高温氧化机理研究

研究ZrB2-YAG-Al2O3复相陶瓷的高温氧化机理,以改善超高温陶瓷抗氧化。结果表明,ZrB2-YAG-Al2O3复相陶瓷的氧化质量增加随YAG-Al2O3含量增加而减小,并随Al2O3摩尔比值增大而减小。在1 300℃以下,该复相陶瓷氧化质量增加随氧化时间延长而增加,但是随着氧化时间的延长,氧化质量增加率逐渐降低。在1 300℃以上,改变YAG-Al2O3含量对氧化质量增加趋势影响不大,但改变Al2O3的摩尔比值,氧化质量增加趋势变化较为明显。     

工程陶瓷磨削加工性评价的有向图和矩阵法

提出一种工程陶瓷材料磨削加工性综合评价的新方法。应用有向图理论,以材料磨削加工性属性为顶点,以各属性之间的相互关系为边,建立陶瓷材料磨削加工性评价的有向图模型。根据有向图模型,建立磨削加工属性矩阵,并由矩阵的积和式函数计算出材料的磨削加工性指标,从而判断材料的磨削加工性。选择陶瓷材料的硬度、断裂韧性和弹性模量三个力学性能参数作为磨削加工属性,根据所提出的评价方法,对4种典型工程陶瓷材料的磨削加工性进行评价,并根据磨削加工性指标进行排序。通过磨削实验验证评价结果,有向图模型可以综合考虑多种属性及属性间的相互关系,可对陶瓷材料的磨削加工性做出正确、完整的评价。