纳米复合陶瓷增韧机理分析

分析研究了纳米复合陶瓷材料的断裂模式和和场情况,提出纳米复合陶瓷韧性增加是主晶界强化和晶粒分化共同作用的结果。晶界纳米相能和基质形成高和谐主晶界,从面对沿晶裂纹起强“钉扎”作用;晶内纳米相的增韧作用在于形成有利于穿晶断裂的应力场,再加上微纹和次界面,使晶界得以强化,而基质晶粒趋向脆化。若纳米相过多,基体得到细化,但晶内纳米颗粒的应力作用更加突出,不利于断裂韧性的提高。     

颗粒增韧陶瓷裂纹扩展微观过程

对于第二相颗粒增韧的复相陶瓷，颗粒热膨胀系数ａｐ与基体热膨胀系数ａｍ之间的匹配关系是决定增韧效果的主要因素。当两相弹性模量相当，颗粒粒径小于应力诱导微开裂的粒径，且ａｐ〉ａｍ时，残余热应力场的存在将会使扩展的裂纹在颗粒周围基体中产生较大的裂纹偏转，由此产生明显的增韧效果；而当ａｐ〈ａｍ时，扩展的裂纹将首先达到两相的界面，此时裂纹有可能沿两相界面偏转，也有可能穿过颗粒，这取决于颗粒的表面能、粒径、形     

复相陶瓷的内在增韧机制及其影响因素

本文论述了复相陶瓷中可能存在的各种增韧机制,并就影响这些机制发挥作用的各种因素作了简要介绍。作者认为各种增韧机制并非单独发挥作用,而是互有联系互有影响的;同种因素对不同机制所起的影响也不尽相同,有时甚至完全相反。材料研究工作者必须根据材料的组成特性有选择地强化某些机制,切忌面面皆顾,反而得不偿失。     

保温温度对固相烧结SiC/B4C复合陶瓷力学性能及微观形貌影响

以碳化硅、碳化硼微粉为原料,酚醛树脂为粘结剂,用固相烧结法制备了高温性能优异的SiC/B4C复合陶瓷,研究了保温温度对SiC/B4C复合陶瓷力学性能及微观形貌的影响.研究结果表明:2150℃保温45min可制备出相对密度高达96.60％且综合性能优异的SiC/B4C复合陶瓷,其维氏硬度为26.5GPa,断裂韧性为4.04MPa·m1/2,抗弯强度为345MPa;B4C晶粒周围被SiC呈板状结构包裹,少量B2O3存在于晶界处;当温度高于2150℃时,出现整体排列的片层状SiC,SiC由6H-SiC向4H-SiC转变.     

陶瓷基复相材料的非相变增韧机制

本文讨论了脆性陶瓷基复相材料不同于其它韧性基体复合材料的特点,较为系统的论述了颗粒弥散复相陶瓷材料的主要非相变增韧机制,为高韧性新型复相陶瓷材料研究开发提供理论参考。     

碳热还原法合成B4C及B4C／TiB2复合粉末的研究

以工业硼酸、碳黑及TiO2为原料，经碳热还原法于1650～1800℃合成了纯B4C及TiB2含量分别为10～20vol%的B4C/TiB2复合粉末，同时确定了原料B/C摩尔比，进行了热力学分析并探讨了球磨工艺、TiB2的生成对粉末合成的影响。结果表明：原料及产物的B／C摩尔比分别为4．4和3．98～4．03，产物纯度均大于99wt％；湿法球磨可迅速消除粉末的团聚现象，降低原始粉末的粒度，TiB2颗粒较均匀分散于B4C中，呈近圆片状，TiB2的生成有助于降低B4C／TiB2的合成温度，由1800℃降至1650℃，并改善了B4C的颗粒形状，由无定形态变为近球形及条状。     

氧化锆增韧氧化铝陶瓷复合粉体的研究进展

综述了氧化锆／氧化铝增韧复合陶瓷的增韧机制、复合粉体的制备工艺和ZTA陶瓷应用方面的研究进展。     

氧化锆增韧陶瓷的研究及其应用

本文就氧化锆增韧陶瓷的发展作了概述，评述增韧机理及相关性能，通过改善其综合性能进行复相陶瓷设计以满足实际生产需要，进一步列举其在热机、冶金、化工、采矿工业及生物材料等方面的应用，并对开发其超塑性的理论意义和实用价值初步综合讨论。     

弥散相增韧及相变增韧陶瓷综述

弥散相增韧及相变增韧陶瓷复合材料是改善陶瓷韧性和强度的有效措施,近年来极受重视,发展迅速.本文简要介绍制备复合材料时应考虑的主要问题、制备技术和达到的强化增韧效果,以及今后进一步研究的课题.     

MoSi2增韧Si3N4陶瓷的研究

以Ｓｉ粉和Ｍｏ粉为原料,采用反应烧结－热压吉二步法得到了Ｓｉ３Ｎ４－ＭｏＳｉ２复合材料,并对材料进行了力学性能和Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）及扫描电子显微镜（ＳＥＭ）研究。认为：Ｓｉ３Ｎ４－ＭｏＳｉ２复合材料的高韧性与材料的相组成、显向下 结构、裂纹扩展方式及应力诱导开裂等有关。     

除氧处理对碳化硼陶瓷性能的影响

研究了碳化硼粉末除氧处理对样品致密度和力学性能的影响。采用XRD、SEM测试手段对样品的物相组成和显微结构进行分析。结果表明,经过除氧处理后,碳化硼粉末中氧化硼含量由3.25wt%降至0.84wt%。当硼的加入量为11.6wt%时,样品的硬度、断裂韧性、抗弯强度和弹性模量分别可达到34.2GPa、3.91 MPa.m1/2、576.5MPa和420.3GPa,分别比未经除氧处理制得的B4C陶瓷力学性能提高3.95%、10.76%、5.82%和3.70%。     

掺硼改性碳化硼陶瓷的研究

以碳化硼粉、无定形硼粉为主要原料,热压烧结制备了B4C陶瓷.研究了不同的硼加入量和烧成温度对样品致密度和力学性能的影响.结果表明,当硼的加入量为11.6wt%时,样品的硬度、断裂韧性、抗弯强度和弹性模量分别达到32.9GPa、3.53MPa·m1/2、544.8MPa和405.3GPa.利用XRD、SEM测试手段对样品的物相组成和显微结构进行了分析.     

B4C(W,Ti)C陶瓷复合材料的制备及其性能

采用热压烧结工艺制备了B4C/(W,Ti)C陶瓷复合材料.研究表明:B4C/(W,Ti)C陶瓷材料烧结时将产生化学反应,反应产物为TiB2和W2B5.B4C/(W,Ti)C陶瓷材料的性能与(W,Ti)C的含量密切相关,随(W,Ti)C含量的增加,材料的致密度、抗弯强度和断裂韧性逐渐增加,硬度逐渐减小;当保温时间低于50min时,材料的致密度、抗弯强度和硬度显著降低;B4C/(W,Ti)C陶瓷复合材料的最佳性能参数为:抗弯强度693MPa,维氏硬度23.5GPa,断裂韧性3.9MPa·m1/2.磨损实验表明,B4C/(W,Ti)C陶瓷材料在低速小载荷的实验条件下,耐磨性能优异,在高速大载荷的实验条件下,磨损过程中局部点的高温导致试样表面发生氧化,加剧了材料的磨损.     

碳化硼防弹陶瓷工程应用分析

B4C密度是陶瓷材料中最轻的,具有较高的弹性模量,用于军事装甲和空间领域是一个非常理想的陶瓷材料。     

碳化硼粉末和涂层氧化特性研究

本文研究了碳化硼粉末和等离子喷涂碳化硼涂层的相组成及空气中氧化增重特性。试验结果表明,碳化硼粉末和涂层氧化增重均随温度增加而增加,并呈指数变化,氧化过程为热激活过程,激活能分别为９．６ｋＪ／ｍｏｌ和６．３ｋＪ／ｍｏｌ。导致它们氧化增重行为差异的主要原因是粉体和涂层相组成的差别。电子探针分析结果表明,氧化后碳化硼粉末和涂层的结构和形貌均发生明显变化。     

C／SiC复合涂层材料的结构及性能

采用化学气相沉积方法,在石墨基体上,在１６２３Ｋ,６６６Ｐａ的条件下制备了ＳｉＣ含量从０￣１００ｗｔ％全范围变动的Ｃ－ＳｉＣ复合涂层材料,Ｘ－射线衍射表明,当ＳｉＣ含量代于３４ｗｔ％时,ＳｉＣ以（２２０）面择优取向,而当含量高于３４ｗｔ％时,ＳｉＣ以（１１１）面择优取向。本文还对复合涂层的密度及硬度等性能做了测试。     

新型Si3N4/TiCnano复合陶瓷材料的制备及性能

本文利用热压烧结方式制备了新型Si3N4/TiCnano复合陶瓷材料,对材料的配方及烧结工艺进行了优化,采用XRD、SEM等手段分析了材料的微观结构,研究了烧结条件对材料性能的影响机理。结果表明,所研究的材料具有良好的力学性能。     

BaPbO3／BaTiO3系复合陶瓷的研究

报道了导电陶瓷ＢａＰｂＯ３与铁电陶瓷ＢａＴｉＯ３进行复合的结果，研究了该复合功能陶瓷的物相、导电性和低温电阻温度特性。结果表明：采用合理的合成工艺，可得到呈现混和分布的两相复合功能陶瓷材料，该复合材料的电导特征符合三维渗流导电行为。     

BaTi_4O_9(f)/0.64BaTi_4O_9-0.36BaPr_2Ti_4O_(12)复合陶瓷的介电性研究

借助X射线衍射技术 (XRD) ,低频阻抗法 ,X射线光电子能谱 (XPS)等手段对BaTi4O9(f) /0 .6 4BaTi4O9-0 .36BaPr2 Ti4O1 2 复合陶瓷新材料的相组成、介电性能和样品中Ti元素的价态变化进行了研究 .研究结果表明 :该复合陶瓷新材料只由BaTi4O9和BaPr2 Ti4O1 2 两相组成 .加入BaTi4O9纤维后 ,复合陶瓷材料中Ti3 + 离子和Ti2 + 离子的含量降低 ,氧元素的含量提高 ,并对该材料体系的介电性有明显的改善作用 ,其中含 10 %BaTi4O9纤维的BPT10试样的性能最佳 ,其εr=6 4,tgδ =1× 10 - 4 (1MHz) .     

C/C复合材料在火箭发动机和飞机上的应用

C／C复合材料具有高强度、高刚度、低密度、耐高温的性能，现代高性能运输机、战斗机和火箭发动机等飞行器都把采用C／C复合材料代替某些常规金属结构作为提升其飞行性能的重要途径。