晶须及颗粒增韧氧化铝基陶瓷复合材料的抗热震性能

对Ａl2O3-SiCw和Ａl2O3-TiCp陶瓷基材料的抗热震笥能进行测试和分析,结果表明：Ａl2O3-SiCw和Ａl2O3-TiCp陶瓷在复合材料基体相比抗热震性能均有较大幅度的提高,其中,Al2O3-SiCw复合材料显示出更为优越的抗裂纹扩展能力与抗循环热震性能,材料增韧效果的差异是产生这一现象的主要原因。     

压痕-急冷法测定增韧氧化铝基陶瓷复合材料的抗热震性能

采用压痕-急冷法测试了Al2O3-SiCw，Al2O3-ZrO2和Al2O3-TiCp三种陶瓷基复合材料的抗热震性能，并与急冷强度法测试结果进行了对比分析。实验结果表明，两种方法之间存在一致性。三种陶瓷基复合材料与基体Al2O3相比抗热震性均有较大幅度的提高，其中Al2O3-SiCw复合材料显示出最为优越的抗裂纹扩展能力与抗循环热震性能。材料的增韧效果是产生这一现象的主要原因。压痕-急冷法与急冷强度法相比免去了热震后的强度测试，具有使用试样数目少，数据具有统计效应，可直接观测裂纹扩展等优点。     

SiC晶须增韧Al2O3及ZrO2（Y2O3）基陶瓷复合材料的抗热震行为

采用三点弯曲及扫描电镜等方法研究了ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＣｗ／ＺｒＯ２）及ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）陶瓷复合材料的抗热震性。结果表明ＳｉＣｗ的加入使Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）以及Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）基体的抗热震性显著提高，Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料的抗热震性明显优于ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）陶瓷基复合材料。同时发现在Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＣｗ材料基础上再加入少量ＺｒＯ２９２     

Fe3Al(p)/Al2O3陶瓷基复合材料的抗热震性能

采用热压烧结制备了Fe3Al(p)／Al2O3复合材料，通过分析R曲线与热应力强度因子K曲线的相关性，对Fe3Al(p)／Al2O3复合材料抗热震性能进行分析预测．结果表明，理论预测与采用淬冷强度法得到的实验结果吻合较好，Fe3Al的加入使复合材料的抗热震性能明显改善，△Tc由单相的200℃提高至复合材料的→400℃，复合材料较单相Al2O3高的断裂韧性、导热率、及低的弹性模量和，(p)是导致其抗热震性能提高的主要原因。     

抗热震陶瓷研究进展

简单介绍了陶瓷材料抗热震性的评价方法，分析了陶瓷材料改善陶瓷抗热震性途径，综述了各种抗热震陶瓷的性能以及主要用途。     

Al-Y-TZP陶瓷的抗热震行为与相变的关系

研究了不同 Y_2O_3添加剂含量的2mol% Al_2O_3-ZrO_2陶瓷的相变增韧和强化以及热震损伤行为。分析了材料的抗热震性和断裂参数(K_(1c),σ_f,γ_f)之间的关系。在实验的基础上阐明了四种 ZrO_2材料的热震损伤行为由抗热震参数(R′,R″,R_(8t))控制,并分别受到下述因素的影响:a.应力诱发相变的增韧和强化;b.抑制四方 ZrO_2相变的内约束力所起的强化作用;c.与无外应力下的相变开裂相关的增韧和强度衰减;d.热震裂纹成核引起的增韧。     

ZrO2复合A12O3基陶瓷的抗热震性能

将氧化锆添加到氧化铝基陶瓷中,系统研究了其加入量(外加质量分数分别为0.75％、1.5％、2.25％和3％)对试样烧结性能、高温膨胀性能及导热性能的影响.通过高温立式热膨胀仪、激光导热仪等分析测试技术对试样进行了性能表征,结果表明:随着氧化锆加入量的增大,试样的显气孔率增大,体积密度减小;试样的导热系数随氧化锆的加入呈指数衰减,导热性能降低;其热膨胀系数呈正弦曲线变化,wt(ZrO2)％为1.5％～2.0％的试样热膨胀系数最小.氧化锆的引入,可改善氧化铝基陶瓷材料的抗热震性能.     

陶瓷材料抗热震性研究进展

阐明了陶瓷材料抗热震性研究的重要意义，系统总结了脆性陶瓷抗震性的评价理论，热震断裂机制和设计制造高抗热震陶瓷材料的新近研究成果，并由此得出制作高抗热震陶瓷材料的工程技术途径。     

碳纤维增强TiC复合材料的抗热震性能

通过测量力学性能和热物理性能,研究了热压烧结碳纤维增强TiC复合材料（Cf/TiC,20vo%碳纤维）的抗热震性能。结果表明,碳纤维加入到TiC基体中,提高了复合材料的抗弯强度和断裂韧性,降低了复合材料的弹性模量和热膨胀系数,进而使得复合材料的抗热震断裂参数R,抗热震损伤参数R^TV和裂纹稳定性参数RST都得以提高,复合材料热震残留强度在热震温差超过900℃后迅速下降。复合材料热扩散率的提高有利于抗热稳定性能的提高,复合材料增强机理是纤维承载。韧化机理是纤维桥联和纤维拔出。     

压痕-淬冷技术表征氧化锆/铁铝复合材料的抗热震性能

采用压痕-淬冷技术研究了单相 ZrO₂(3Y)及ZrO₂(3Y)/Fe₃Al复合材料的抗热震性能。研究表明: 单相ZrO₂(3Y)及ZrO₂(3Y)/Fe₃Al复合材料的压痕裂纹在热震作用下具有相似的扩展模式: 当△T<△T_U时, 裂纹扩展量较低, 且进行稳态扩展; 当△T>△T_</em>U时, 裂纹发生失稳扩展。 复合材料的△T_U明显高于单相ZrO₂(3Y)。ZrO₂(3Y)/Fe₃Al复合材料较高的断裂韧性和导热率、 较低的弹性模量和泊松比是导致△T_U升高的主要原因。      

A12O3陶瓷复合材料的研究进展

介绍了Al2O3陶瓷增韧技术和A12O3陶瓷增强金属基复合材料的研究进展,指出复合增韧是未来A12O3认陶瓷增韧技术的发展方向;金属表面自生Al2O3防护层技术是提高金属耐蚀性,降低成本的有效方法;三维网络Al2O3陶瓷/金属复合材料具有更优良的力学性能;仿生设计和计算机模拟技术是开发新型网络Al2O3陶瓷骨架的重要手...     

亚微米级Al2O3P/6061Al 复合材料的断裂行为

本文通过对亚微米级Al₂O₃P/6061A l 复合材料的SEM 的动态拉伸观察, 研究了该材料的微观断裂行为及其与宏观力学性能的关系, 定量地描述了亚微米级Al₂O₃P/6061A l 复合材料的断裂过程, 并讨论了该种复合材料的断裂机制。      

Al2O3颗粒形貌对注凝成型ZrO2/Al2O3陶瓷性能的影响

采用3种不同形貌的Al₂O₃原料对注凝成型制备ZrO₂/Al₂O₃（ZTA）陶瓷工艺中悬浮体的流变性能进行了研究。以低毒的单体N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）制备了ZrO₂/Al₂O₃坯体和陶瓷。讨论了3种不同形貌的Al₂O₃原浆料的分散剂用量、球磨时间和固含量对浆料流变性的影响。Al₂O₃粉体呈扁平状有利于降低浆料的黏度,Al₂O₃粉体呈棒状对生坯强度的提高有利。制得的3种ZrO₂/Al₂O₃坯体颗粒间结合紧密,抗弯强度分别达到21.45,19.87,25.90 MPa。Al₂O₃粉体呈颗粒状有利于最终陶瓷力学性能的提高,陶瓷的抗弯强度及断裂韧性分别为680 MPa和7.49 MPa·m^1/2,453.1 MPa和6.8 MPa·m^1/2,549.4 MPa和6.34 MPa·m^1/2。     

多层陶瓷结构Al2O3-Fe2O3/3Y-TZP梯度复合陶瓷的制备及性能

为更好地实现口腔修复体的美学修复效果,采用掺杂不同含量Fe₂O₃（0.01wt%~0.09wt%）和Al₂O₃（0.1wt%）的3 mol% Y₂O₃稳定的ZrO₂（3Y-TZP）粉体为原料,经过铺粉、压制、烧结等工艺制得色度渐变的多层陶瓷结构Al₂O₃-Fe₂O₃/3Y-TZP梯度复合陶瓷。对该梯度复合陶瓷的色度分布、烧结性能和力学性能进行检测,同时研究了Fe₂O₃和Al₂O₃的掺杂对3Y-TZP陶瓷组织和性能的影响。结果表明,制得的Al₂O₃-Fe₂O₃/3Y-TZP梯度复合陶瓷色度由红黄向白色沿成分变化方向呈梯度变化,与天然牙齿色度分布规律一致;力学性能呈梯度变化并从无色端到有色端逐渐降低,但仍满足牙科使用需求（≥ 800 MPa）;在无色瓷层中掺杂微量Al₂O₃（0.1wt%）可以改善Al₂O₃-Fe₂O₃/3Y-TZP梯度复合陶瓷的烧结性能,避免在预烧结过程中发生开裂。微量Fe₂O₃和Al₂O₃的掺杂会促进其在烧结过程中的致密化及晶粒长大;微量Fe₂O₃（0.01wt%）和Al₂O₃（0.1wt%）的掺杂有助于提高3Y-TZP陶瓷的挠曲强度,然而随着Fe₂O₃掺杂量的继续增多（≤ 0.09wt%）挠曲强度降低。      

Al2O3纤维对SiO2基陶瓷型芯的烧缩阻滞

向SiO₂基体粉料中添加Al₂O₃纤维,采用热压注法制备Al₂O₃/SiO₂陶瓷型芯。分析Al₂O₃纤维含量对陶瓷型芯性能的影响。研究结果表明：Al₂O₃纤维含量对Al₂O₃/SiO₂陶瓷型芯的线收缩率、体积密度和抗弯强度均有较大的影响。当Al₂O₃纤维含量大于1wt%时,Al₂O₃/SiO₂陶瓷型芯的线收缩率大幅度降低,稳定在0.335%左右,体积密度随之降低,稳定在1.790 g · cm^-3左右;当Al₂O₃纤维含量为1wt%时,陶瓷型芯抗弯强度达最大值20.48 MPa。分析了Al₂O₃纤维对Al₂O₃/SiO₂陶瓷型芯烧结收缩的阻滞作用机制。     

Bi2O3助熔剂对CaO-B2O3-SiO2/Al2O3玻璃陶瓷复合材料性能的影响

以CaO-B₂O₃-SiO₂(CBS)玻璃粉体和Al₂O₃陶瓷粉体为原料,通过在CBS与Al₂O₃的质量比固定为50:50的玻璃-陶瓷复合材料中添加适量的Bi₂O₃作为烧结助熔剂,探讨了Bi₂O₃助熔剂对CBS/Al₂O₃复合材料的烧结性能、介电性能、抗弯强度和热膨胀系数的影响规律.研究表明:Bi₂O₃助熔剂能通过降低CBS玻璃的转变温度和黏度促进CBS/Al₂O₃复合材料的致密化进程,于880 ℃下烧结即能获得结构较致密、气孔较少的CBS/Al₂O₃复合材料.然而,过量添加Bi₂O₃将使玻璃的黏度过低,从而恶化CBS/Al₂O₃复合材料的烧结性能、介电性能及抗弯强度.当Bi₂O₃的添加量为CBS/Al₂O₃复合材料的1.5wt%时,于880 ℃下烧结即能获得最为致密的CBS/Al₂O₃复合材料,密度为2.82 g·cm^-3,这一材料具有良好的介电性能(介电常数为7.21,介电损耗为1.06×10^-3),抗弯强度为190.34 MPa,0~300 ℃的热膨胀系数为3.52×10^-6 K^-1.     

反应自生Al2O3-Al3Ti-Al 复合材料的抗弯曲性能

将压力铸造(Squeeze-Casting) 与燃烧合成(Combustion-Synthesis) 相结合, 利用TiO₂与Al 之间的反应, 成功地制备了金属相Al 含量不同的Al₂O₃-Al₃Ti-Al 原位复合材料系列。运用三点弯曲方法测试了复合材料的抗弯曲强度和弹性模量。结果表明: 复合材料具有较高的弯曲强度(410～ 490M Pa) 和弹性模量(156～ 216GPa) , 随着金属相Al 含量的增加, 弯曲强度开始有所升高,当A l 体积百分数超过40% 后便明显下降。而弹性模量始终呈降低趋势, 复合材料的高强度源于反应生成细小的Al₂O₃颗粒及Al₃Ti 相的增强作用。      

C/C复合材料的抗热应力因素

根据在室温与2500度之间测量的石墨化与未石墨化C／C复合材料的强度,弹性模量,热导率和热膨胀系数,计算出两种材料抗热应力因素随温度的变化,结果,表明,石墨化材料抗热应力能力总量好于未石墨化材料;未石墨化C／C材料在1300度左右抗热应力因素出现最低点,预示这种复合材料在这个温度附近由于热应力损毁的可能性最大。     

Fe3Al/Al2O3复合材料制备工艺研究

探索了一种新型复合材料的熔渗烧结制备工艺, 它不仅是新工艺的探索, 更重要的是为这种新型材料的无压烧结和开发利用进行了有益的探索。实验表明, 熔渗烧结法是一种可行的复合材料制备方法。