陶瓷增强锌铝合金基复合材料的摩擦磨损行为

讨论了颗粒含量对挤压浸渗法所制备复合材料边界润滑条件下高温磨损性能的影响，对复合材料的高温摩擦磨损行为进行了研究。结果表明，随着颗粒含量的增加，复合材料的耐磨性增强，摩擦系数减小，对摩擦副的磨损减轻。合金高温边界润滑条件下的摩擦磨损失效形式为犁削作用和剥层磨损。复合材科高温失效形式为犁削作用和疲劳磨损。     

材料转移层对Al2O3基自润滑陶瓷/铸铁摩擦副摩擦的影响研究

在MG－200磨损试验机上采用销－盘对磨方式，研究了分别含有固态润滑组元石墨，BN的Al2O3基自润滑陶瓷／HT20－40灰铸铁摩擦副的特性，并以Al2O3陶瓷／HT20－40铸铁摩擦画作对比。通过扫苗电镜对陶瓷磨损表面材料转移物的形貌进行了观察与对比，分析了材料转移层对摩擦副在自身固态润滑条件下其摩擦性能的影响作用。结果表明：陶瓷靡抽上金属转移层的数量和形貌对摩擦副的摩擦特性（自润滑特性）具有决定性的影响作用，当陶瓷磨损面上形成了大面积，致密的金属转移层时，由于固态润滑作用的衰退以及金属相之间严重的粘着倾向使得摩擦系数大幅度上升，而金属偶件其相对低的高温机械性能是金属材料转移层大面积形成的原因。     

陶瓷及其复合材料高温自润滑的研究现状

本文就固态润滑组元性质、与陶瓷基体界面特性以及摩擦化学反应膜层等几方面因素对陶瓷自润滑效应的影响,简要介绍了当前自润滑金属陶瓷材料、自润滑陶瓷复合材料和结构陶瓷自身润滑功效的一些研究情况。总结了自润滑陶瓷材料研究中存在的不足,并提出了今后研究应注意的问题。     

晶须增韧陶瓷基复合材料匹配原则及影响因素

晶须增韧陶瓷基复合材料的迅速发展,开辟了一条改善陶瓷材料脆性非常有效的途径。明显的韧化效果以及这类复合材料具有的良好高温力学性能,使其成为高技术陶瓷研究开发的一个前沿领域。笔者综述了晶须增韧陶瓷基复合材料的制备方法和强韧化机制,分析了晶须增韧陶瓷基复合材料匹配原则及影响因素,最后指出晶须增韧陶瓷基复合材料这一研究领域发展趋势。     

PTFE微粉改性聚醚醚酮摩擦磨损性能及应用研究

采用常温机械共混、高温模压的方法,制备了不同质量分数聚四氟乙烯(PTFE)微粉和碳纤维改性的聚醚醚酮(PEEK)复合材料,对其压缩强度、摩擦磨损性能进行了研究,并分析了其磨损后的表面形貌。结果表明:随着PTFE微粉质量分数的增加,PEEK复合材料的压缩强度呈下降趋势,当PTFE微粉质量分数为40%时,其压缩强度下降至60 MPa。随着聚碳纤维质量分数的增加,PEEK复合材料的压缩强度呈上升趋势。随着PTFE微粉和碳纤维质量分数的增加,PEEK复合材料的干摩擦因数和磨痕宽度逐渐下降,当PTFE微粉质量分数为40%时,PEEK复合材料干摩擦因数下降至0.21,其干摩擦磨痕宽度略有上升。随着碳纤维质量分数的增加,PEEK复合材料在油润滑条件下摩擦因数和磨痕宽度较低并略有下降。PEEK复合材料在干摩擦条件下的磨损机制以磨粒磨损为主,伴有疲劳磨损;在油润滑时,摩擦面可形成稳定连续的润滑膜而保持光滑。PEEK复合材料具有较高的压缩强度,摩擦磨损性能良好,可以制作各种滑动轴承、密封圈等特种机械零部件。     

固态润滑剂六方氮化硼在陶瓷摩擦材料中的应用研究

利用层状结构六方ＢＮ优良的润滑特性，将其引入Ａｌ２Ｏ３陶瓷基体之中，制备了陶瓷摩擦材料，通过销－盘对磨方式的摩擦磨损研究了材料的摩擦学特性，结果表明，摩擦过程中由于ＢＮ的润滑作用使得陶瓷摩擦材料的摩擦平稳性得到明显提高。与粉末冶金摩擦材料相比，陶瓷摩擦材料具有较高的摩擦系数、较低的磨损率以及良好的摩擦系数稳定性。     

润滑剂对Ti（CN）陶瓷摩擦学性能的影响

在销—盘试验机上考察了干摩擦、水润滑及油润滑条件下Ti(CN)/45钢摩擦副的摩擦磨损性能。Ti(CN)陶瓷的磨损主要由粘着剥落和微断裂引起,水对Ti(CN)/45钢摩擦副的摩擦性能无明显改善,但能较明显地减小陶瓷的磨损。油润滑时,摩擦和磨损均得到了明显改善。水和油润滑介质的存在能有效地抑制金属在陶瓷表面的粘着转移,从而降低陶瓷磨损率。采用SEM,XPS,AES等对陶瓷磨痕的分析结果表明,摩擦面上Fe_2O_3的生成对粘着磨损起到了一定的改善作用。油(不含添加剂的液体石蜡)在极压条件下的减磨作用主要是由于其在陶瓷摩擦面上形成了较厚的碳膜(焦质,石墨复合膜)。     

碳／锡青铜／聚苯酯／二硫化钼填充聚四氟乙烯的摩擦磨损性能

介绍了几种含碳材料一石墨、碳、碳纤维,锡青铜粉ZQSn6—6—3,聚苯酯、二硫化钼对其填充聚四氟乙烯复合材料在干摩擦、油润滑、水润滑条件下的摩擦磨损性能的影响,简要介绍了复合材料在液压气动密封等方面的应用。     

润滑条件对PTFE复合材料摩擦学性能的影响

对3种聚四氟乙烯复合材料与45#钢和表面阳极氧化铝合金配副进行了摩擦性能测试,测定了不同润滑条件下聚四氟乙烯复合材料的摩擦学性能。用扫描电子显微镜观察了聚四氟乙烯复合材料与表面阳极氧化铝合金摩擦磨损后的表面形貌。结果表明:在油润滑条件下,聚四氟乙烯复合材料摩擦因数和磨痕宽度最小,在干摩擦条件下,聚四氟乙烯复合材料摩擦因数最大;在水润滑条件下,聚四氟乙烯复合材料磨痕宽度最大;在油润滑条件下,摩擦表面可形成均匀连续的转移膜和润滑油膜,表面光滑,从而降低了磨损。     

聚苯硫醚悬浮液浸渍纤维复合材料的摩擦磨损性能

本文采用悬浮液浸渍的工艺制备碳纤维(CF)/聚苯硫醚(PPS)复合材料,研究了复合材料无润滑及水润滑的摩擦磨损性能。结果表明,单向CF/PPS复合材料无论在水润滑或无润滑条件下,CF平行方向优于CF垂直方向的摩擦磨损性能。     

应用于低温共烧陶瓷元件的La2O3-B2O3-TiO2玻璃和BaNd2Ti5O14陶瓷基复合材料

由BaNd2Ti5O14陶瓷和无铅稀土硼玻璃(LBT)合成的玻璃陶瓷复合材料可以用于制备低温共烧陶瓷元器件(LTCC).本研究对这种玻璃陶瓷复合材料进行了检测,并分析探讨了它的相对密度、收缩率和微波介电特性(εr,Q×f0).低温烧结体呈现出可应用的特性,即相对密度高,超过85%,介电常数εr为13～20,Q×f0为2000～10000.结果显示,这种复合材料在制备高频低温共烧陶瓷元器件方面有很好的应用前景.     

值得关注的特种精细陶瓷材料

现代高科技为陶瓷的发展注入了新的活力,特种精细陶瓷材料和高分子合成材料相结合,将成为名副其实的耐高温的高强度材料。针对特种精细陶瓷有广阔的发展前景,阐述了特种精细陶瓷应用于国民经济的各个领域,介绍了特种精细陶瓷的种类及与传统陶瓷的主要区别,研究了典型的特种精细陶瓷——微孔陶瓷过滤材料,提出了特种精细陶瓷在未来汽车零部件上的研发趋势。     

复合陶瓷的应用发展是未来新材料市场的主题

陶瓷基复合材料不是传统意义上的陶瓷,它是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。其主要基体有玻璃陶瓷、氧化铝、氮化硅等,具有高温强度好、高耐磨性、高耐腐蚀性、低膨胀系数、隔热性好及低密度等特性,而且资源也比较丰富,有广泛的应用前景。针对陶瓷基复合材料成为争夺国际市场的制高点,分析了陶瓷基复合材料的研发受到重视,阐述了复合陶瓷材料的特点,介绍了陶瓷基复合材料的应用领域,同时指出了节能环保的车用陶瓷基结构复合材料大有作为。     

利用工业废料研制再生陶瓷初探

为了材料的充分循环,实现可持续发展,研究人员对回收工业废料用做陶瓷原料的技术进行了探索。本文阐述了再生陶瓷的研发状况,介绍了其粉体制备、坯料、配方、成型和烧成工艺,同时还针对节能环保的要求,研究了降低烧成温度和缩短烧成周期的策略。回收废瓷粉、废玻璃粉、燃烧灰烬、废粘土、废赤泥(氧化铝工业废料)和粉煤灰等工业废渣,配成多种陶瓷坯料,并测试了各种坯料配方的物理特性,确定了每种配方的烧成温度。配方中添加废玻璃可以有效地降低烧成温度。研制出的一种再生陶瓷的可行性坯料配方是:80-20%废瓷粉,20-80%燃烧灰烬,30%废玻璃粉。坯料干压成型,经1100℃烧成后,吸水率为9.9%,体积密度为2.52g/cm3。该坯料配方可采用速烧工艺。     

基于纳米陶瓷材料特性的陶瓷产品设计要点研究

纳米陶瓷材料有着普通陶瓷材料所难以比拟的特殊性能,如超塑性、低温烧结性、高致密性、高韧性、磁电特性等等,在建筑卫生陶瓷、军事防护陶瓷、抗高温陶瓷、生物陶瓷、刀具陶瓷、电子陶瓷等产品设计中能够发挥重要作用。纳米陶瓷产品设计应当注重突出材料的优越性能、产品的精小性、环保性、契合消费者的需求并与时俱进。     

复合陶瓷的应用发展是未来新材料市场的主题

陶瓷基复合材料不是传统意义上的陶瓷,它是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。其主要基体有玻璃陶瓷、氧化铝、氮化硅等,具有高温强度好、高耐磨性、高耐腐蚀性、低膨胀系数、隔热性好及低密度等特性,而且资源也比较丰富,有广泛的应用前景。针对陶瓷基复合材料成为争夺国际市场的制高点,分析了陶瓷基复合材料的研发受到重视,阐述了复合陶瓷材料的特点,介绍了陶瓷基复合材料的应用领域,同时指出了节能环保的车用陶瓷基结构复合材料大有作为。     

掺杂La2O3对刚玉基复相陶瓷的烧结和力学性能的影响

刚玉基复相陶瓷材料具有高硬度、高强度及耐磨性等优异的力学性能,是结构陶瓷领域研究的热点之一,具有广阔的应用前景.以α-Al2O3、SiC和ZrO2为原料,掺杂少量稀土氧化物La2O3,采用无压埋烧工艺,制备了稀土掺杂刚玉基复相陶瓷.通过XRD、SEM等手段研究La2O3添加量对复相陶瓷微观结构和性能的影响.结果表明:掺杂La2O3可将复相陶瓷的烧结温度降低至1540℃,经1540℃烧结的掺杂复相陶瓷强度和硬度分别为183 MPa和18.46 GPa.La2O3位于晶界处抑制晶粒长大,促进晶粒细化,利于样品的致密化,同时其晶界强化作用有利于复相陶瓷强度的提高.     

Wear properties and microstructures of alumina matrix composite ceramics used for drawing dies

The alumina matrix ceramics used for drawing dies were prepared by hot-press sintering method. The ceramics materials were made of Al₂O₃/TiC, Al₂O₃/(W,Ti)C and Al₂O₃/Ti(C,N). Mechanical and friction properties of these materials were tested and measured. The experiments for testing friction properties were carried on wear and tear machine. Mechanisms of frictions were analyzed with scanning electron microscope. Results showed that the alumina matrix composite ceramics have good physical and mechanical properties for used as drawing dies. Measured friction coefficients of alumina matrix composite ceramics showed a trend of decline and kept the value of 0.4–0.5 with the rotating speed of 550 rpm. Alumina matrix composite ceramics have smaller wear rate, while the wear rates of Al₂O₃/TiC and Al₂O₃/(W,Ti)C decrease gradually with a rising rotation speed. The wear of alumina matrix ceramics was severe at deformation zone. The primary wear behaviors of alumina matrix ceramics are scraping and furrowing. Even though the mechanisms for wear different, abrasive and adhesive wear were found to be the predominant wear mechanisms for the ceramic drawing die.     

Excimer Laser Surface Processing of Ceramics: Process and Properties

Surface modification of ceramics has proved to be of benefit in a number of applications. Excimer laser light provides a rapid and efficient means for surface alloying and modification of ceramic materials. The laser pulse can melt the surface of the ceramic as well as a deposited metal layer. This results in diffusional mixing in the liquid state, which is followed by rapid resolidification. The high temperatures involved can overcome kinetic barriers to mixing found in ion beam experiments. Tribological measurements on surface treated materials show reduced friction and increased surface toughness. Increased fracture toughness in laser surface alloyed ceramics has also been observed. Excimer laser processes therefore may enable the use of ceramic materials in applications for which they are not now suitable.     

Highly dense 0.3CaCeNbWO8-0.7LaMnO3 composite ceramics fabricated by cold sintering process

The cold sintering process (CSP) has been used for fabricating functional ceramics at a low sintering temperature. In this study, highly dense 0.3CaCeNbWO₈-0.7LaMnO₃ composite ceramics have been successfully fabricated by CSP. The phase structure, microstructure, and electrical properties of composite ceramics have been investigated. The composite ceramic is mainly composed of a tetragonal CaCeNbWO₈ phase with scheelite structure and an orthorhombic LaMnO₃ phase with perovskite structure. The relative density of composite ceramic is 94.5%, and is higher than that of single phase ceramic. The resistivity of composite ceramic exhibits negative temperature coefficient characteristics, with an aging coefficient less than 2%. Such a sintering methodology is of great significance, since it provides a feasible idea for preparing composite ceramics.