陶瓷力学性能综合评价技术与分析软件

针对陶瓷材料的特性,在新方法研究和标准制订的基础上,编制了一个脆性材料力学性能评价软件.该软件可以方便地计算和评价陶瓷的各种力学性能,包括弯曲强度(三点,四点,双环,球环等)、球压法测局部强度和均匀性、弹性模量、硬度、位移敏感压痕、能量耗散和弹性恢复能力、断裂韧性、Weibull模数、陶瓷硬脆膜的弹性模量和具有强度评价、热应力计算、寿命预测、统计失效分析等功能.它可以更方便、更简捷、更精确的实现脆性材料的力学性能的检测和评价, 为材料设计和结构设计提供便利的工具.     

激光熔覆层力学性能评价方法的研究

提出了采用改进的拉伸试验来评价激光熔覆层力学性能的新方法。它可以比较快速而准确地综合反映激光熔覆层的力学性能。     

SiC晶片增韧ZrB_2复合陶瓷材料的制备与性能

研究了以氮化铝(AlN)为助烧剂的碳化硅晶片(SiC_(pl))增韧二硼化锆(ZrB_2)复合陶瓷材料的制备工艺,并测定其抗弯强度、断裂韧性、致密度和显微硬度.利用扫描电子显微镜(SEM)观察了样品的表面及断面形貌.复合陶瓷中SiC晶片的添加量分别为5%, 10%, 15%以及20%(体积分数, 下同),AlN作为烧结助剂添加量为3%.结果表明:适量SiC晶片的添加提高了SiC_(pl)/ZrB_2复合陶瓷的烧结致密度;SiC_(pl)/ZrB_2复合陶瓷的力学性能比纯ZrB_2陶瓷有所提高,抗弯强度和维氏硬度在5%SiC晶片添加量时达到最大,分别为(625.34±21.46) MPa和(14.60±0.84) GPa;断裂韧性在15%SiC晶片添加量时达到最大值(8.35 ± 0.26) MPa·m~(1/2).断口形貌观察表明主要增韧机制为裂纹偏转与晶片拔出.     

新型陶瓷材料的性能及应用前景

现代一结构陶瓷的类别与性能 现代结构陶瓷强调材料的力学性能、热性能、耐蚀性能及工程应用,往往是用纯度较高的人工合成化合物经配料、成形、烧结而制得。它们具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高硬度、高强度、低蠕变等优异性能,可承受其他材料难以胜任的苛刻的工作环境,为典型的耐高温材料、高硬度材料及高耐蚀材料。结构陶瓷按其化学组成可以分为氧化物和非氧化物两类。     

陶瓷涂层的力学性能测试

机械损伤是否产生取决于损伤驱动力及损伤抗力,对于陶瓷层而言,区别同固体的是,其损伤驱支力及损伤抗力二者都与材料本身相关,二者都受涂民基体材料间的热学及力学匹配、涂层与基体材料的弹塑性性能、涂层的厚度及显微组织、以及涂层与基体界面的粗糙度等的影响。因此,涂层的热－机械行为的完整表征必须借助于基于破坏机制的损伤图地能完成,这种损伤图将相关参数有机对结合在一起,从而定出损伤安全区。而建立这种损伤图,必须     

原位TiB增强ZrB2-SiC接头的界面组织和力学性能

以Ag-Cu共晶箔和Ti箔的叠层箔片为中间层,实现了ZrB2-SiC复合陶瓷自身的连接。扫描电镜和能谱分析表明:液态钎料中的Ti能够与ZrB2反应,在陶瓷表面原位生成了具有定向分布的TiB晶须,接头的典型界面结构为ZS/TiB(Ag(s,s))/TiCu(AgCu4Zr)/Ag(s,s)/TiCu(AgCu4Zr)/TiB(Ag(s,s))/ZS。研究了不同温度下接头的组织演化规律,发现ZrB2在液态钎料中的分解温度为860℃,TiB晶须的生成温度为880℃。接头在900℃下保温10 min获得最高抗剪强度134 MPa。较高的强度主要得益于原位TiB晶须阵列对陶瓷表面应力的调节,以及形成陶瓷向焊缝中心的梯度过渡。     

先进结构陶瓷材料研究进展

重点介绍了近年来国内先进结构陶瓷围绕国民经济发展急需,在国家有关科技计划的支持下,进行新材料、新产品的研究与开发所取得的一部分有代表性的科研成果同时也介绍了中国在跟踪国际科技前沿,对新思路、新技术、新工艺进行广泛探索所取得的进展.随着中国国民经济的高速发展,各行各业对先进结构陶瓷材料的需求快速增长,其应用范围更加广泛,地位越来越重要.     

TiB_2和SiC_w对Al_2O_3陶瓷材料力学性能及微观结构的影响

以TiB2颗粒和SiC晶须对Al2O3陶瓷进行增韧补强,采用热压法同时了制备了Al2O3,Al2O3／TiB2和Al2O3／TiB2／SiCw三种陶瓷材料,研究了TiB2颗粒和SiC晶须对Al2O3陶瓷材料的力学性能和微观结构的影响。结果表明;因TiB2的加入可明显改善Al2O3。陶瓷材料的强度、硬度和韧性;而TiB2颗粒和SiC晶项协同对Al2O3进行增韧补强可使其断裂韧性显著提高。Al2O3／TiB2陶瓷材料的主要增韧机理有;TiB2粒子的针扎作用和使裂纹产生偏转;而Al2O3／TiB2／SiCw陶瓷材料的主要增韧机理有：晶须拔出、裂纹桥接和裂纹偏转。     

Sialon基陶瓷材料的研究进展及应用

Sialon基陶瓷材料因具有优异的性能，一直是材料科学领域关注的焦点，Sialon陶瓷的研究经历了从单相到复相的过程，本文详细论述了单相和复相Sialon陶瓷的种类、结构特征、制备方法，对各种Sialon陶瓷的性能特点进行了分析对比。结合Sialon陶瓷的性能，全面介绍了其广泛的应用领域。最后阐述了其未来发展趋势。     

热压烧结氮化硅陶瓷的力学性能研究

采用Y2O3-La2O3和LiF-MgO-SiO2 2组烧结助剂，通过短切碳纤维增韧的方法，热压烧结制备了氮化硅陶瓷，并对所得氮化硅陶瓷的相组成、微观结构和力学性能进行了分析和讨论。结果表明：长柱状β-Si3N4晶粒有利于提高材料的力学性能；加入纤维不仅不能使材料的抗弯强度提高，反而有所下降，其原因是在高温制备过程中，碳纤维与氧发生反应，在氮化硅陶瓷中产生的缺陷所致。但是加入碳纤维能够提高氮化硅陶瓷的断裂韧性，其原因是碳纤维与氧反应形成的缺陷，侄裂纹在断裂过程发生了偏转。     

烧结温度对多机制耦合增韧Si3N4陶瓷微观组织及力学性能的影响

在非均相沉淀法制备的Fe-Mo包覆Si3N4金属陶瓷粉末中添加助剂MgO-Y2O3进行常压烧结,采用X线衍射仪(XRD)、电镜扫描(SEM)、电子能谱(EDS)、透射电镜(TEM)等方法探究了烧结温度对该金属陶瓷相组成、显微结构及力学性能等方面的影响.结果表明:温度升高有利于金属相的保留和液相的生成.在1 700℃烧结时,Fe3Mo3N分解转变为金属Fe相,材料微观结构为大量高长径比β-Si3N4晶粒埋藏在Y-Mg-Si-O-N玻璃相中,样品密度(3.8213 g/cm3)、抗弯强度(908.2 MPa)、断裂韧性(12.08 MPa·m1/2)为最高;烧结温度为1 750℃时,材料中生成絮状非致密物质包裹的大晶粒MoSi2,材料性能下降.     

热压烧结B4C陶瓷材料的组织与性能

采用热压烧结的方法,在不同烧结温度下对B4C微粉进行烧结,详细研究烧结温度对B4C陶瓷材料的力学性能和显微组织的影响。结果表明:B4C陶瓷材料的相对密度、抗弯强度及断裂韧性都随着烧结温度的升高先增大后减小,维氏硬度则随着烧结温度的增大而增大。采用粒度为1.5μm的B4C粉末,在1950℃热压后,材料的综合性能较好,其相对密度为99.1%、维氏硬度为32.3GPa、抗弯强度为524.6MPa、断裂韧性为6.56MPa·m1/2。     

金刚石复合片机械性能的研究

本文主要介绍了金刚石复合片的结构，耐热性，机械性能，影响机械性能的主要因素及提高措施，检测其机械性能的方法，为金刚石复合片的工业应用提供一些参考。     

制备工艺对NaFeB磁体力学性能的影响

采用速凝法在铸带炉中制备NdFeB铸带,再经烧结制得NdFeB磁体。研究了制备工艺对磁体力学性能的影响。并将其结果与采用感应炉制得的铸锭经相同烧结工艺得到的磁体的力学性能进行了比较。实验结果得出：铸带速度2．6m/s时磁体的抗弯强度约为231MPa,当铸带速度增大到4．0m/s,抗弯强度显著提高了50％;当氢含量从0．15％减少到0．047％,抗弯强度提高了1倍,达到270MPa,冲击功也从2．78kJ／m^2增加到7．58kJ／m^2,这是因为在烧结过程中氢原子穿过晶粒和晶界扩散,其扩散通道导致的微裂纹强烈影响磁体的抗弯强度;磁粉粒度从4．0um减少到2．9um时,磁体晶粒减小,组织致密,抗弯强度从213MPa增大到331MPa。铸锭法制备的烧结磁体的综合力学性能均比铸带法磁体的性能差得较多。     

着色氧化物对牙科3Y-TZP陶瓷结构及力学性能的影响

向3Y-TZP氧化锆粉体中添加Fe2O3、CeO2和Er2O3,经过冷等静压和常压烧结制备着色氧化锆陶瓷材料,测试其三点弯曲强度,并采用X射线衍射和扫描电镜分析显微结构特征。结果显示,在各种氧化物的添加范围内,着色后的3Y-TZP陶瓷相结构没有明显改变,主晶相为四方相氧化锆,有少量的单斜相氧化锆出现,没有发现其他物相的衍射峰。添加Fe2O3或CeO2的陶瓷与未着色的3Y-TZP陶瓷形貌相近,晶粒大小均匀,直径以0.5μm为主,添加Fe2O3和CeO2的陶瓷主要以穿晶断裂为主,Er2O3对3Y-TZP陶瓷显微结构的影响最大,添加Er2O3后氧化锆材料变得疏松多孔并有集聚现象。     

全瓷牙冠用玻璃渗透氧化铝陶瓷性能

通过改变氧化铝粉浆的粉液比、预烧温度以及成型工艺等参数，研究了以上因素对用于制作全瓷冠桥的In-Ceram玻璃渗透氧化铝陶瓷复合体性能的影响。研究发现，在粉液比为7：1的复合体中，颗粒分布均匀，性能较好；2次渗透组比1次渗透组性能要更好：对于不同预烧温度煅烧的样条，1150℃的强度最好；采用注浆成型的毛坯比干压成型的强度要高。结果表明粉液比7：1、注浆成型2次渗透组强度较高，达到529．8MPa。     

添加剂对Al2O3／BN可加工陶瓷性能的影响

采用Si3N4和SiC作为Al2O3／BN可加工陶瓷的添加剂，考察了添加剂种类和含量对材料力学性能及可加工性能的影响。研究表明，2种添加剂均对调节体系中由于热膨胀失配所引起的人的内应力起到积极的作用。材料的抗弯曲强度随添加剂含量的增加而提高，同时可加工性能略有降低。尤其是Si3N4的加入使体系在热压烧结过程中原位反应生成液相x-Sialon，显著降低了烧结温度，促进材料的致密化。     

低温时效对两种牙科氧化锆陶瓷力学性能的影响

将牙科KAVO、TZ-3YS两种氧化锆在134 ℃, 0.2 MPa压力下进行时效处理,研究时效对材料的相结构、弯曲强度和断裂韧性的影响.结果表明,KAVO和TZ-3YS氧化锆的m相含量随时效时间的延长而增加.时效前后KAVO氧化锆的抗弯曲强度和断裂韧性没有明显变化,而TZ-3YS氧化锆的抗弯曲强度略有下降,断裂韧性略有增大.与TZ-3YS氧化锆相比,KAVO氧化锆抗弯曲强度较高,断裂韧性较低,抗时效能力强.临床应用宜采用抗时效、力学性能稳定的氧化锆陶瓷.