添加TiC对Al_2O_3陶瓷热震行为的影响

热压制备了纯Al2O3陶瓷和Al2O3-30wt%TiC复合陶瓷。研究发现TiC的添加改善了氧化铝陶瓷的力学性能;由于强度的增加使复合陶瓷的临界温差提高了50℃,残余强度都比纯氧化铝的高;韧性的提高使复合陶瓷的热震循环疲劳性能得到改善,复合陶瓷的热震裂纹扩展较曲折。     

热压烧结工艺对超韧Al2O3-TiC-Co复合陶瓷性能的影响

热压烧结化学镀法获得的Al2O3-Co TiC-Co复合粉体制备超韧Al2O3-TiC-Co复合陶瓷.探讨了烧结温度、烧结气氛和分级保温时间对复合陶瓷微观形貌和力学性能的影响.结果表明,烧结温度为1550℃、真空保护并在750℃和1200℃各保温10 min制备的复合陶瓷力学性能最佳.采用最佳烧结工艺制备的Al2O3-TiC-8%Co复合陶瓷的平均抗弯强度和断裂韧性分别达到782MPa和8.0 MPa·m1/2.     

Al2O3纤维对Al2O3基陶瓷型芯材料性能的影响

采用常压烧结制备Al2O3基陶瓷型芯材料，通过XRD，SEM分析表征了材料的成分和内部结构。测量了Al2O3基陶瓷型芯气孔率、抗蠕变性能、80℃饱和NaOH溶液中侵蚀性能，并讨论了材料性能随Al2O3纤维含量变化的原因。     

Al2O3-TiC复合陶瓷与不锈钢扩散钎焊接头组织分析

采用金相显微镜、扫描电镜和电子探针,观察了Al2O3-TiC复合陶瓷与Cr18-Ni8不锈钢扩散钎焊接头的组织形貌,分析了元素在接头中的分布情况和界面附近区域元素的扩散情况.试验结果表明,Ti-Cu-Ti中间层与陶瓷具有良好的反应能力,促进元素的相互扩散.Al2O3-TiC复合陶瓷与不锈钢扩散钎焊接头形成3个扩散反应层,其中一个位于Cr18-Ni8不锈钢侧,厚度约为17.5 μm,成分主要是Fe在β-Ti中的固溶体,Fe-Ti化合物和TiC;靠近陶瓷侧的反应层厚度约为7.5 μm,成分主要是TiC,Ti-O和Ti-Al;中间反应层厚度约为5μm,成分主要是Cu固溶体和Cu-Ti相.     

Al2O3纤维对Al2O3基陶瓷型芯材料性能的影响

采用常压烧结制备Al2O3基陶瓷型芯材料,通过XRD,SEM分析表征了材料的成分和内部结构.测量了Al2O3基陶瓷型芯气孔率、抗蠕变性能、80℃饱和NaOH溶液中侵蚀性能,并讨论了材料性能随Al2O3纤维含量变化的原因.     

纳米SiC和添加剂ZrO2对Al2O3基纳米复合陶瓷显微组织和性能的影响

采用极性分散剂,在微米Al2O3基体中加入微米ZrO2和纳米SiC颗粒,用真空热压法制备出了Al2O3/SiC纳米复合陶瓷,并研究了微米ZrO2和纳米SiC的添加对Al2O3/SiC纳米复合陶瓷显微组织及其性能的影响.结果表明:与纯Al2O3比较,适量微米ZrO2和纳米SiC颗粒的加入阻碍了Al2O3晶粒的长大,使复合陶瓷的显微组织非常细小,纳米复合陶瓷烧结后的力学性能大大提高.     

Al_2O_3/TiC复合陶瓷热震压痕裂纹扩展规律

对Al2O3／TiC复合陶瓷的热震性进行了试验,提出了利用热震裂纹扩展的临界尺寸,确定临界热震次数τc的方法。,试验表明利用该方法确定的Al2O3／TiC复合陶瓷的临界热震次数τc,与通过热震抗弯强度损失确定的临界热震次数τc是一致的。     

火焰喷涂工艺对Al2O3陶瓷涂层的影响

采用火焰喷涂技术对基体金属表面喷涂Al2O3陶瓷。通常该陶瓷涂层易出现“剥落”、“龟裂”、孔隙率偏高等缺陷，这些缺陷的产生严重影响涂层的性能。本文通过制定和改善其喷涂工艺。有效地解决了其产生上述缺陷的问题。     

Al2O3／20％Ni网状复合材料抗热震性研究

采用热压方法制备了Al2O3／20％Ni网状复合材料,通过压痕一淬火法在、300—900℃淬火温差范围内评估了热震抗力．结果表明．复合材料的抗热震性明显高于单相Al2O3陶瓷．根据材料的力学和物理性能．计算了Al2O3陶瓷和Al2O3／20％Ni网状复合材料的抗热震因子R′和R″″,结果表明．复合材料的抗热震因子亦大于单相Al2O3陶瓷,与热震实验结果相吻合．     

Al2O3-TiC对称型梯度功能陶瓷材料的抗热震性

采用摄动法推导出无限大对称型梯度功能材料(Functionally Gradient Materials,FGM)平板表面达到临界热应力的临界温差△Tc的表达式,作为对称型FGM陶瓷的抗热震参数.通过数值计算和分析,提出了高抗热震性对称型FGM陶瓷材料的设计原则中心层的热膨胀系数和热扩散率应高于表面层,而中心层的弹性模量和泊松比应低于表面层.最后,进行了Al2O3-TiC对称型FGM陶瓷与均质陶瓷材料的抗热震对比试验.结果表明,本研究提出的高抗热震性对称型FGM陶瓷材料的设计原则是正确的.     

Thermal shock fatigue behavior of TiC/Al2O3 composite ceramics

The thermal shock fatigue behaviors of pure hot-pressed alumina and 30 wt. % TiC/Al2O3 composites were studied. The effect of TiC and Al2O3 starting particle size on the mechanical properties of the composites was discussed. Indentation-quench test was conducted to evaluate the effect of thermal fatigue temperature difference (ΔT) and number of thermal cycles (N) on fatigue crack growth (Δα). The mechanical properties and thermal fatigue resistance of TiC/Al2O3 composites are remarkably improved by the addition of TiC. The thermal shock fatigue of monolithic alumina and TiC/Al2O3 composites is due to a "true" cycling effect (thermal fatigue). Crack deflection and bridging are the predominant reasons for the improvement of thermal shock fatigue resistance of the composites.     

Fe-Al/Al2O3复合材料抗热震性研究

采用测硬度和抗压强度的方法，测定了Fe-Al/Al2O3复合材料的抗热震性。结果表明Fe-Al/Al2O3复合材料的临界热震温差在800℃左右，抗压强度可以较好地反映材料的抗热震性。同时对循环热震后Fe-Al/Al2O3复合材料进行了XRD分析，表明该材料在循环热震中存在有序截留、氢脆和氧化现象。最后用热震理论分析了Fe-Al/Al2O3复合材料的抗热震机理。     

Al_2O_3基复合陶瓷抗热震研究

介绍了陶瓷抗热震理论和影响陶瓷抗热震性能的因素,并就国内外近年来对氧化铝基陶瓷抗热震性能的研究作了简单介绍和总结。最后,指出了陶瓷抗热震研究存在的问题。     

SHS制备纳米/微米Al2O3-ZrO2复相陶瓷力学行为研究

Al2O3-ZrO2复相陶瓷相对密度与硬度均随ZrO2体积分数增加而下降,复相陶瓷的硬度和晶粒尺寸的关系符合正Hall-Patch关系.vickers压痕试验发现,该复相陶瓷的压痕裂纹系统属于中位裂纹系统,而引发复相陶瓷中位裂纹扩展的压痕压制载荷临界值为30kg;Vickers压痕SEM形貌观察显示,亚共晶成分复相陶瓷具有较大的断裂韧性和较高的塑性形变行为.裂纹扩展路径的SEM观察,该复相陶瓷中的裂纹扩展主要受晶内型结构共晶组织中ZrO2纳米相所控制;XRD物相定量分析表明在该复相陶瓷的增韧行为中,ZrO2相所具有的传统的应力诱发相变增韧机制和微裂纹增韧机制较微弱,而纳米相增韧机制则发挥着决定性作用,使得该复相陶瓷中的晶界和相界对陶瓷断裂行为有着极大的影响.     

Mechanical Properties and Thermal Shock Resistance of Al2O3-TiC-Co Composites

Ductile cobalt was introduced into Al₂O₃-TiC (AT) composites by using a chemical deposition method to improve toughness and resistance to thermal shock. The mixture of Co-coated Al₂O₃ and TiC powders was hot-pressed into an Al₂O₃-TiC-Co (ATC) composite. The flexure strength and fracture toughness of the ATC composites have been improved considerably, compared with AT and Al₂O₃. The fracture surface of ATC shows a large proportion of transgranular cracks with some intergranular type, unlike the intergranular fracture modes of AT and Al₂O₃. The thermal shock properties of the composites were evaluated by water quenching technique and compared with the traditional AT and Al₂O₃. The composites containing only 3.96 vol.% cobalt exhibited higher critical temperature difference and retained flexure strength. The SEM examination of the fracture surfaces of the ATC composites after single thermal cycle showed that voids increased in number and size, and most isolated voids coalesced with increasing temperature difference, which caused the density and strength to decrease. The ATC composite is less sensitive to repeated thermal shock than the AT composite.     

掺杂MgAl2O4的Al2O3陶瓷材料研究

将MgO以MgAl2O4的形式掺杂到Al2O3中,研究MgAl2O4的掺杂量及其在不同烧结工艺条件下,对Al2O3陶瓷烧结性能和显微结构的影响.结果显示在氧化气氛1 640℃下烧结,掺杂MgAl2O4的Al2O3陶瓷烧结性能较掺杂MgO的Al2O3陶瓷差.而在氢气氛1 640℃下烧结,掺杂MgAl2O4的Al2O3陶瓷烧结性能优于掺杂MgO的Al2O3陶瓷,Al2O3陶瓷的相对密度可达99.1%,但晶粒尺寸分布不均匀,在3 μm～7 μm之间.当采用先在氧化气氛1 450℃下一次烧结后,再在氢气氛1 640℃下进行二次烧结时,发现不仅可以获得致密掺杂MgAl2O4的Al2O3陶瓷材料,而且还可以制备出存在大量长柱状晶粒的Al2O3陶瓷.     

包覆型ZrO2复合Al2O3基陶瓷

用表面被覆3 mol%Y2O3的纳米ZrO2复合Al2O3基陶瓷,研究包覆型ZrO2对Al2O3基陶瓷显微结构及对力学性能的影响.包覆型纳米ZrO2的加入,可改善Al2O3基陶瓷的显微结构.在ZrO2加入量达到9ψ/%时,ZrO2可有效阻碍Al2O3晶粒的异常长大,获得了细晶结构的陶瓷材料.包覆型ZrO2复合Al2O3基陶瓷材料的韧化机制不同于微米级ZrO2复合的材料,主要是通过残余应力场增韧,而不是相变增韧.     

Al2O3对3Y-TZP陶瓷低温时效的影响

研究了添加0～20ω/%Al2O3的3Y-YZP陶瓷在300℃空气中和150℃水中时效的四方相→单斜相相变,抗弯强度、断裂韧性等力学性能时效前后的变化,并对时效机理进行了探讨.研究表明水的存在加剧了3Y-TZP时效相变;空气中和有水环境,添加一定量的Al2O3对3Y-YZP陶瓷的四方相→单斜相的低温时效相变有明显抑制作用.