国产碳化硅晶须的特性及其增韧效果

本文观察分析了两种国产ＳｉＣ晶须的表面杂质元素和形貌，得知晶须Ａ表面光滑，其中有少量晶须是弯曲状，晶须Ｂ比较平直，表面粗糙．晶须Ａ中包含有许多堆垛层错（Ｓｔａｃｋｉｎｇｆａｕｌｔｓ），人字状花纹缺陷（Ｃｈｅｖｒｏｎｄｅｆｅｃｔｓ）和锯齿状缺陷，而晶须Ｂ中仅观察到有堆垛层错．测试了这两种晶须增韧的氧化铝陶瓷刀具材料的性能，并探讨了晶须增韧氧化铝陶瓷刀具材料的机理．     

SiC晶须增韧初强AIN材料的研究

研究了ＡＩＮ陶恣及ＳｉＣｗ－ＡＩＮ复合材料的机械性能和显微结构，在ＡＩＮ中加入２０％ＳｉＣ晶须后，其弯曲强度增加了７７％，断裂韧性增加了６４％，用ＳＥＭ和ＴＥＭ分析材料的显微结构表明，复合材料的增韧机制是晶须拔出，裂纹偏转的综合作用，而增强的原因在于ＳｉＣｗ－ＡＩＮ界面结合适宜，使荷载有效地从基体转移到晶须。     

新型Al2O3式陶瓷刀具材料颗粒弥散增韧与晶须增韧的协同作用

研制成功了一种新型陶瓷刀具材料－ＳｉＣ晶须增韧和ＳｉＣ颗粒弥散增韧Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具ＪＸ－２－Ｉ,该材料具有良好的抗弯强度和断裂韧性,同Ａ（Ａｌ２Ｏ３）,ＡＰ（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｐ）和ＡＷ（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｗ）等材料相比较表明,在ＪＸ－２－Ｉ材料中具有明显的增韧叠加效应,详细研究了晶须增韧和颗粒弥散增韧的协同作用,建立了理论模型并进行了实验验证。     

碳化硅晶须增韧氮化硅瓷的冲蚀磨损研究

本文比较了几类先进结构陶瓷材料受ＳｉＣ和石英砂粒子在不同冲击角下的冲蚀磨损行为．结果表明，在两种情况下（一是以ＳｉＣ为冲蚀粒子，在小于２０°的低冲击角下；二是分别以石英砂和ＳｉＣ为冲蚀粒子，在恶劣冲击条件下，如冲击角为９０°），ＳｉＣｗ／Ｓｉ３Ｎ４即碳化硅晶须增韧氮化硅，具有最佳抗磨损性能．冲击角为９０°时，在ＳｉＣ粒子冲蚀下，ＳｉＣｗ／Ｓｉ３Ｎ４冲蚀磨损率比常规Ｓｉ３Ｎ４下降了５０％；在ＳｉＯ２粒子冲蚀下，冲蚀磨损率下降了近７０％．其它冲蚀角下其冲蚀磨损率也有不同程度降低．基于ＳＥＭ分析，发现ＳｉＣｗ／Ｓｉ３Ｎ４表面主要磨损破坏为薄片状剥落，并伴随着一定程度的晶须拔出和晶须桥联现象．而Ｓｉ３Ｎ４表面则表现为整体演裂．说明ＳｉＣｗ／Ｓｉ３Ｎ４晶须的加入使其耐冲蚀磨损性能提高的原因在于：晶须拔出和晶须桥联有效地阻止了冲蚀磨损表面裂纹的扩展和联结．硬度是陶瓷材料重要的机械性能．硬度（Ｈｒ）和断裂韧性（Ｋｌｃ）的同时改善，有助于提高陶瓷材料的抗冲蚀磨损性能．     

Al2O3／SiCw陶瓷刀具材料中晶须最佳含量及其对刀具抗破损性…

对Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｗ陶瓷刀具材料中晶须配比进行了理论分析，提出了获取最佳晶须配比的原则，导出了晶须含量与界面最大剪应力和基体最大正应力的关系，分析了晶须含量对刀具抗破损特性的影响。结果表明：晶须的含量最大不能超过４３％，含量为２０￣３０％时增强补韧效果最强；随晶须含量的增加，该刀具材料的抗破损能力显著增强。     

AlN—SiCw复合材料在1200—1400℃的氧化

研究了热压ＡｌＮ－ＳｉＣｗ复合材料在１２００￣１４００℃的氧化行为，分析了晶须掺量对复合材料氧化产物、氧化过程的影响。结果表明，复合材料的氧化产物为Ａｌ２Ｏ３、Ｍｕｌｌｉｔｅ、铝硅酸盐玻璃相。在１２００￣１４００℃范围内，复合材料的氧化符合抛物线规律。晶须掺量的变化对复合材料的氧化并无显著影响。     

Al_2O_3／SiC_w陶瓷刀具材料中晶须最佳含量及其对刀具抗破损性能的影响

对Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＣ_ｗ陶瓷刀具材料中晶须配比进行了理论分析，提出了获取最佳晶须配比的原则，导出了晶须含量与界面最大剪应力和基体最大正应力的关系，分析了晶须含量对刀具抗破损特性的影响．结果表明：晶须的含量最大不能超过４３％，舍量为２０～３０％时增强补韧效果最强；随晶须含量的增加，该刀具材料的抗破损能力显著增强．     

SiC晶须增韧Al_2O_3陶瓷刀具材料的热胀失配分析

ＳｉＣ晶须增韧Ａｌ２Ｏ２陶瓷刀具材料由于ＳｉＣ晶须与Ａｌ２Ｏ２基体的热膨胀系数不一致，在烧结冷却后将产生一定的残余应力．本文用理论方法分析了外力作用和热胀先配所产生的应力在晶须与基体中的分布，并用有限元法分别计算了外力作用和热胀失配所产生的应力及其分布．计算结果与理论分析的结果是一致的．     

SiCw／Al2O3复合材料的研究现状与发展趋势

本文介绍了国内外对ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３复合材料研究现状，并从工艺的角度，分析了影响复合材料性能的主要因素。     

莫来石基复合材料的显微结构与增韧特性(Ⅰ)——SiCw/莫来石体系

采用溶胶-凝胶工艺合成的高纯莫来石粉及Tokai碳化硅晶须,以热压方法制备了SiCw/莫来石系复合材料。高纯莫来石陶瓷呈现较高的强度和相当高的断裂韧性,添加SiC晶须后其强度和韧性进一步提高。根据显微结构分析认为,桥联和造成裂纹偏转是晶须的主要增韧机制。清除SiC晶须表层的SiO_2,利于其增韧效应的发挥。     

SiC晶须增韧陶瓷刀具的切削性能及磨损机理

介绍SiC晶须增韧陶瓷刀具材料的研制、物理机械性能及微观结构的特点。切削实验表明,这种刀具切削奥氏体不锈钢时性能优越,其磨损形态有独特的特点。对晶须增韧效果作了有限元应力分析,证明在不同的晶须排布方向上其增韧效果有差异,同时也影响刀具的磨损性能。     

陶瓷基质——SiC晶须复合材料

陶瓷基质－－晶须复合材料供助负荷传递、基质的预应力化以及裂纹弯曲、晶须拔出和导部架桥效应等机理实现材料的补强与增韧，是改善高温结构陶瓷脆性的有效途径。本文评述了陶瓷基质与晶须材料的选择准则以及复合材料研究、加工中的困难所在，介绍了几种典型的复合材料研究、加工中的困难所在，介绍了几种典型的复合材料现状现状，提出了一些研究课题。     

新型 Al_2O_3 基陶瓷刀具材料颗粒弥散增韧与晶须增韧的协同作用

研制成功了一种新型陶瓷刀具材料——ＳｉＣ晶须（ＳｉＣｗ）增韧和ＳｉＣ颗粒（ＳｉＣｐ）弥散增韧Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具ＪＸ－２－Ｉ,该材料具有良好的抗弯强度和断裂韧性,同Ａ（Ａｌ２Ｏ３）,ＡＰ（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｐ）和ＡＷ（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｗ）等材料相比较表明,在ＪＸ－２－Ｉ材料中具有明显的增韧叠加效应,详细研究了晶须增韧和颗粒弥散增韧的协同作用,建立了理论模型并进行了实验验证．     

SiCw／Y—TZP／Al2O3系复合陶瓷的显微结构及增韧机理

研究了ＳｉＣｗ／Ｙ－ＴＺＰ／Ａｌ２Ｏ３系复合陶瓷的显微结构及其力学性能，通过透射电镜拉伸试样中的裂纹扩展形态与组织变化，分析了晶须与ＺｒＯ２相变增韧机制。结果表明，陶瓷体内各相结合致密，分布较为均匀，其室强度和断裂韧性值分别为１１００ＭＰａ和１１．９ＭＰａ．ｍ＾１／２。     

结构陶瓷材料冲蚀磨损特性的研究

采用多因素正交试验法，求出材料磨损的回归方程，并结合单因素试验，系统地研究了ＳｉｉＣ、Ｓｉ３ｎ４和Ａｌ２Ｏ３三种典型结构陶瓷材料的冲蚀磨损特性，研究结果对实际生产具有指导意义。     

陶瓷材料增韧补强方法的研究

陶瓷材料具有独特的物理化学性能,这导致陶瓷材料在现代制造业中发挥越来越重要的作用,比如这种物化性能的优越使得陶瓷刀具在高速切削难加工材料中得到广泛应用。但陶瓷材料在具有硬度高和耐磨性高的优点的同时也有其自身脆性高的缺点,这导致了陶瓷材料产品功能的不稳定和不一致。本文综述了陶瓷材料主要的增韧补强方法研究,主要包括:纤维增韧、颗粒弥散增韧、自增韧、氧化锆增韧、纳米陶瓷增韧和纳米复合增韧。     

SiCw/Y-TZP/Al_2O_3 系复合陶瓷的显微结构及增韧机理

研究了ＳｉＣｗ／Ｙ－ＴＺＰ／Ａｌ２Ｏ３系复合陶瓷的显微结构及其力学性能，通过透射电镜拉伸试样中的裂纹扩展形态与组织变化，分析了晶须与ＺｒＯ２相变增韧机制．结果表明，陶瓷体内各相结合致密，分布较为均匀，其室温强度和断裂韧性值分别为１１００ＭＰａ和１１．９ＭＰａ·ｍ１／２．晶须拔出，裂纹偏转及ＺｒＯ２的应力诱导相变是该复合材料的主要增韧机制．增韧的关键是控制ｔ－ＺｒＯ２的稳定度，使得裂纹遇到晶须时，能使晶须—基体界面剥离，同时，裂纹周围的ｔ－ＺｒＯ２又易在裂纹扩展应力的诱导下相变．     

氧化铝基陶瓷材料增韧研究现状及其发展方向

陶瓷的韧性是陶瓷材料研究领域的核心问题，氧化铝陶瓷材料的脆性极大地限制了该项材料的推广应用．为了减小Al2O3基陶瓷材料的脆性，除了采用先进的制备工艺外，人们研究了许多增韧的手段：氧化锆相变增韧；纳米技术增韧；晶须和纤维增韧；颗粒弥散增韧；复合增韧；表面改性增韧等，详细探讨了近年来氧化铝陶瓷材料的增韧研究现状和今后的发展方向。     

莫来石基复合材料的显微结构与增韧特性——(Ⅱ)SiCw/ZTM体系

本文分析了SiCw/ZTM系复合材料的显微结构及其与力学性能的关系,特别讨论了四方相氧化锆含量及其稳定化程度对增韧的影响。调节氧化锆相中稳定剂Y_2O_3的固溶量可在ZTM复合材料中实现微裂纹增韧和一定程度的相变增韧。包含氧化锆增韧和晶须补强两种效应的SiCw/ZTM多相复合材料中,晶须补强与微裂纹增韧呈加和规律,晶须补强与相变增韧的复合能产生协同增韧效果,但这要求非常仔细地控制稳定剂含量及四方氧化锆晶粒度,以使其中四方氧化锆具备适当的稳定度。