ZrO_2增韧陶瓷研究进展(下)

本文对国外近十年来有关ZrO_2增韧陶瓷(PSZ及ZDC)的研究,从化学成份、制造方法、热处理工艺、相平衡关系,相变规律、显微组织、晶体结构、力学性能、增韧机制及力学性能评定方法等方面进行了较为全面系统地评述。提出目前制造高强度高韧性工程陶瓷材料的技术关键是粉末的细度与烧结温度。     

ZrO_2增韧Al_2O_3陶瓷的力学性能和增韧机制

对通过热压烧结法制备的3种陶瓷99.5vol%Al2O3(AD995)、ZrO2(15vol%)/Al2O3和ZrO2(25vol%)/Al2O3的力学性能和增韧机制进行了实验和理论研究。基于复合材料细观力学理论并考虑ZrO2的相变特性,建立了描述ZrO2/Al2O3陶瓷力学性能的本构模型。结果表明:ZrO2的加入细化了基体Al2O3晶粒,ZrO2/Al2O3陶瓷的致密性得到提高;3种陶瓷试件的破坏呈现小变形到脆性破坏的特点,压缩加载下试件应力-应变曲线近似为线性关系;AD995陶瓷的断裂韧性为5.65 MPa·m1/2,ZrO2(25vol%)/Al2O3陶瓷的断裂韧性为8.42 MPa·m1/2,提高了近50%;随ZrO2增韧相含量的增加,ZrO2/Al2O3陶瓷的弹性模量降低而断裂韧性增加,这一变化趋势与实验结果有良好的一致性。     

SiC_w/ZrO_2(6mol%Y_2O_3)陶瓷中晶须增韧的数值模型

SiCw／ZrO2（6mol％Y2O3）陶瓷的实验研究表明，晶须桥联和裂纹偏转是其主要增韧机制在两种机制协同增韧的基础上，建立了晶须增韧的数值模型，对材料的三点弯曲断裂过程的计算结果表明：载荷／位移曲线呈锯齿状，是由于晶须桥联作用使得裂纹扩展与停止这一过程反复出现而引起的；随晶须含量增加，复合材料韧性提高，晶须桥联和裂纹偏转两种增韧贡献都增加，但是占主导地位的增韧机制由裂纹偏转机制逐步过渡到裂纹桥联机制．计算结果与材料的测试结果很吻合．     

颗粒增韧陶瓷的研究进展

综述了几种主要的颗粒增韧陶瓷的增韧机理，并从晶界应力设计、纳米颗粒增韧、金属及金属间化合作增韧陶瓷等几方面对颗粒增韧陶瓷的最新进展进行了评述。     

SiC陶瓷增韧的研究进展

碳化硅陶瓷以其优异的性能被广泛利用于各种领域，但其脆性限制了其性能的发挥，因此其增韧技术得到广泛研究并取得良好效果。综合评述了碳化硅陶瓷增韧机理和增韧方法的研究进展，包括晶须或纤维增韧、颗粒弥散增韧、表面改性技术增韧、自增韧、层状结构复合增韧的增韧机理和方法进。     

ZrO_2在微晶玻璃中的增韧作用

利用ＺｒＯ２增韧微晶玻璃是提高其韧性的一条重要途径。微晶玻璃中ＺｒＯ２的增韧机理主要是应力诱发相变增韧、裂纹偏转增韧及微裂纹增韧，增韧效果受微晶玻璃中ＺｒＯ２的体积含量、ＺｒＯ２的晶型、晶体尺寸及晶体形貌等因素影响。     

ZrO_2—Al_2O_3复合陶瓷的强化与增韧及其对抗热震性的改善

研究了4～12mol%ZrO_2的引入对 Al_2O_3陶瓷的增韧和强化作用。检测了热震损伤的 Al_2O_3基陶瓷的强度衰减行为和声发射特征。分析了该系列材料的抗热震性和断裂参数之间的关系。发现陶瓷材料中 ZrO_2粒子的弥散不仅增加了韧性,强度略有提高,还改善了材料的抗热震性。与纯 Al_2O_3材料相比,掺以4mol%和8mol%ZrO_2的 Al_2O_3材料的临界抗热震温差ΔT_c 提高了50～100℃,其强度和断裂韧性亦都有提高。含12mol%ZrO_2的 Al_2O_3基材料的强度、韧性和ΔT_c 都与纯 Al_2O_3材料相当。然而,以各种淬火温差处理过的热损伤12mol%ZrO_2-88mol%Al_2O_3材料,残存强度率 σ_(?)/σ_(?)却总是比其他热损伤材料高。这种抗热震损伤能力的强化归因子大量热震裂纹的成核,强烈地吸收了弹性应变能,以致缓和了紧接着的裂纹动态扩展和随后的准静态扩展趋势。这与12mol%ZrO_2～88mol%Al_2O_3材料具有较高的抗热震损伤参数,R″≈(K_(1c)/σ(?))~2,和裂纹稳定系数,R_(?)≈(γ(?)/α~2E)~(1/2),是一致的。可以认为,在4mol%ZrO_2-Al_2O_3和8mol%ZrO_2-Al_2O_3材料中,保持着的介稳四方 ZrO_2弥散粒子所引起的压应变能,有利于抑制热震裂纹的成核,必然提高其临界抗热震温差ΔT_(co)当 ZrO_2粒子的含量增大,如12mol%ZrO_2Al_2O_2材料,就     

SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的研究进展

介绍了SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的烧结合成方法，将各动力学因素（晶须含量、混合工艺和烧结温度）对热压烧结法制备SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的影响进行了详细阐述，叙述并讨论了SiC晶须增韧的不同机理，并展望了该领域的研究方向。     

SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的研究进展

介绍了SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的烧结合成方法,将各动力学因素(晶须含量、混合工艺和烧结温度)对热压烧结法制备SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的影响进行了详细阐述,叙述并讨论了SiC晶须增韧的不同机理,并展望了该领域的研究方向.     

SiC晶须增韧Al_2O_3及ZrO_2（Y_2O_3）基陶瓷复合材料的抗热震行

采用三点弯曲及扫描电镜等方法研究了ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣｗ／ＺｒＯ３（Ｙ２Ｏ３）及ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）陶瓷复合材料的抗热震性．结果表现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）陶瓷基复复合材料．同时发现在Ａｌ２Ｏ３十ＳｉＣｗ材料基础上再加入少量ＺｒＯ２（２Ｙ）颗粒（１０Ｖｏ１％），也可进一步提高Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＣｗ材料的抗热震性．     

晶须增韧陶瓷复合材料

综述了晶须增韧陶瓷复合材料的制备方法和分类;讨论了影响增韧效果的各种因素及对陶瓷材料力学性能、抗热震性和耐磨性等方面的影响;并将近年来有关晶须增韧陶瓷基复合材料机理方面的研究进展,晶须在陶瓷材料中的应用及今后的发展趋势等作以介绍.     

异向生长晶粒增韧氧化铝陶瓷的研究进展

综述了Al2O3异向生长晶粒微观结构的特征，详细论述了不同添加剂、不同晶种及引入方式对Al2O3晶粒异向生长、显微结构及其力学性能的影响，分析了不同条件下Al2O3晶粒的异向生长机理，阐述了异向生长晶粒增韧Al2O3陶瓷的机制．     

连续纤维补强增韧碳化硅基陶瓷复合材料研究进展

连续纤维补强增韧碳化硅基陶瓷复合材料具有密度低、强度和韧性高、抗氧化、耐高温等综合性能,已在国外宇航领域得到了广泛的应用.综述了国内外连续纤维补强增韧C/SiC陶瓷复合材料的研究进展,主要包括国内外在增韧机理、基体复合技术、界面技术以及应用等方面的研究进展情况.     

金属/陶瓷润湿性(上)

本文综述了金属／陶瓷的润湿性测定方法，理论研究方法，改善润湿性的技术方法，并系统收集和评价了各种金属／陶瓷体系中润湿性的测试和研究结果。     

刚性有机填料(ROF)增韧及其研究进展EI

简要回顾了传统的橡胶增韧韧性聚合物材料的机理后，着重介绍了近年来国外出现的刚性有机填料（ＲＯＦ）增韧塑料的基本概念，增韧冷拉伸机理、分析方法以及两各增韧机理的差异及内在联系，阳后阐述刚性有机填料增韧在聚合物合金中的应用。     

刚性有机填料(ROF)增韧及其应用研究进展

简要回顾了传统的橡胶增韧韧性聚合物材料的机理后，着重介绍了近年来国外出现的刚性有机填料（ＲＯＦ）增韧塑料的基本概念、增韧冷拉伸机理、分析方法以及两种增韧机理的差异及内在联系，最后阐述刚性有机填料增韧在聚合物合金中的应用。     

增韧Al2O3结构陶瓷氧化反应裂纹愈合动力学研究(Ⅰ) 理论模型

氧化反应引起裂纹愈合是结构陶瓷提高强度的一个重要途径．针对目前研究中缺乏定量性这一不足之处，本文从热力学和动力学角度研究了氧化反应与裂纹愈合、强度提高之间的定量关系．建立了裂纹愈合模型，并进行了动力学研究，分析了高温加热时间、温度、裂纹尺寸对裂纹愈合及材料强度的影响．以期为裂纹愈合与强度恢复的定量或半定量的研究，实现人为精确控制裂纹愈合的程度提供一定的理论依据．     

氧化锆增韧陶瓷的相变及相变增韧

本文阐述了氧化锆增韧陶瓷（ＺＴＣ）的相变增韧机理，并探讨了热处理工艺对ＺＴＣ的相变及显微组织的影响规律。     

ZrO_2陶瓷中t→m等温相变

本文综述了近十几年来国内外对ＺｒＯ２陶瓷中ｔ→ｍ等温相变的研究,着重介绍了ｔ→ｍ等温相变的表象规律和相变机制,并分析了目前存在的问题。