高温静疲劳法预制耐火材料断裂韧性试件原生裂纹

提出了一种预制耐火材料断裂韧性测试试件原生裂纹的新方法--高温静态疲劳法.其要点是把含切口的脆性耐火材料试件加热到其塑性变形温度范围,然后施加适当静载荷或交变载荷使其产生原生裂纹.研究了温度和应力对裂纹产生和扩展的影响.     

精密陶瓷基板材料及技术发展

陶瓷基板材料对现代电子工业的发展起着重要作用。BeO 比最初使用的Al_2O_2的导热性高10倍。目前的发展使用 A1N 及 SiC 等。研究 A1N 的一般烧结技术及技术的发展。例如使用少量的烧结促进剂以及除 Y_2O_3烧结促进剂以外而使用 YF_3。研究了 SiC 的烧结技术、原理及材料特性。高导热性陶瓷的技术发展主要是可机械加工的 A1N-BN 复合陶瓷及低温烧结复合陶瓷。最后叙述了各种应用.     

低介微波介质陶瓷基板材料研究进展

低介电常数能减小基板与电极之间的交互耦合损耗并提高电信号的传输速率,高品质因数有利于提高器件工作频率的可选择性和简化散热结构设计,近零的谐振频率温度系数有助于提高器件的频率温度稳定特性。特别在工作频率逐渐提高的情况下,介电损耗不断增大,器件发热量迅速增加,材料的热导率成为一个需要重点考虑的因素。由于陶瓷材料的热导率是有机材料的20倍左右,因此,低介电常数微波介质陶瓷成为制备高性能基板的理想材料。此外,基板材料还需具备高强度和优越的表面/界面特性等综合性能。鉴于此,首先评述了介电常数小于15的低介微波介质陶瓷材料体系的研究进展情况,在此基础上,介绍了降低基板材料介电常数的方法和表面致密化措施,最后指出了在高性能低介微波介质陶瓷基板材料研制过程中面临的问题及今后的发展方向。     

Si3N6基陶瓷裂纹扩展过程的动态观察

发展了适用于Ｓｉ３Ｎ４陶瓷及春复合材料的裂纹扩展动态观察方法，利用缺口梁两端的限制性载荷，控制三点弯曲时裂纹的扩展速度，从而获得关于其过程的信息，对于热压烧结的Ｓｉ３Ｎ４其陶瓷，用此法在扫描电镜下成功地观察了晶粒，晶须的桥联，拔出过程，以及裂纹分岔，偏转等特性。     

低温共烧基板材料研究进展

LTCC是现代微电子封装中的重要组成部分,因性能优良而广泛应用于高速、高频系统.LTCC基板材料的性能决定封装的质量,材料的研究在LTCC的进展中发挥了重要作用.LTCC基板材料可分为两大类:玻璃/陶瓷和微晶玻璃.概述了各类基板材料的组成、性能和应用方面的情况,并介绍了各类材料研究的进展,指出了基板材料未来的发展方向.     

添加同组分纳米粉对氧化锆复合陶瓷断裂韧性的影响

本研究采用溶胶凝胶法制备出钇稳定四方氧化锆(3Y-TZP)纳米粉,分析了粉体相组成随热处理温度的变化;并将该纳米粉和同组分微米粉冷等静压成型,1300℃烧结后得到纳微米复合ZrO2陶瓷.单边切口梁法测试了材料的断裂韧性,讨论了其与陶瓷断裂方式、粒径、物相组成及致密度的关系.结果表明,同组分纳米粉的添加,不影响材料的物相组成,但会导致材料断裂方式的改变以及粒径和致密度的变化,从而使复合陶瓷的断裂韧性随氧化锆纳米粉含量的增加先升后降.     

BaTiO_3压电陶瓷的断裂韧性与晶粒尺寸及分布的研究

以压电陶瓷的自增韧作用机理为出发点,综合考虑微裂纹和气孔的双重因素影响,建立了一个断裂韧性与晶粒尺寸及分布的模型。理论分析了Ba-TiO3压电陶瓷的断裂韧性与晶粒尺寸及分布的关系;并进一步分析了大颗粒加入量对断裂韧性的影响。运用该模型得出的计算结果和实验结果具有很好的一致性。     

单晶与多晶氧化铝陶瓷材料断裂性能与陶瓷基复合材料

有关多结晶氧化铝陶瓷的断裂力学性能,在国内外已有较深入的研究,但是关于单结晶透明氧化铝陶瓷的断裂力学研究目前尚未见有任何报导、对其断裂机理也尚在探讨。本课题为了开发单晶氧化铝陶瓷作为人工心脏瓣膜的生物医学工程研究,首先测定了两批共10件氧化铝单晶陶瓷材料的断裂韧性值,提出单晶陶瓷三维微裂纹扩展模式,在观察大量电子显微镜图片的基础上阐明陶瓷材料的微观断裂机理,进而提出增加陶瓷韧性之复合材料途径。     

陶瓷材料高温断裂韧性评价

采用四点弯曲实验方法，研究了高温下不同测试方法（ＣＮ法、ＳＥＮＢ法和ＳＥＰＢ法）对工业用重结晶ＳｉＣ陶瓷材料断裂韧性的影响。通过实验发现：在低温下（Ｔ〈８００℃）不同测试方法所获得的ＫＩＣ不同，ＣＮ法测得ＫＩＣ偏大，而ＳＥＰＢ法测得的ＫＩＣ则偏小，同时，三种测试方法获得的ＫＩＣ随温度的升高变化率都不明显。在高温下（Ｔ〉８００℃），不同的测试方法其ＫＩＣ随温度的和蔼同变化趋势不同，ＣＮ法ＫＩＣ随温度的升高而增大，ＳＥＮＢ法ＫＩＣ随温度的升高而减小，ＳＥＰＢ法ＫＩＣ随温度的升高则基本无变化。     

全层片状TiAl基合金断裂过程的原位观察

利用ＳＥＭ拉伸台，研究了Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ－０．５Ｍｏ合金的室温拉伸断裂动态过程。试验结果表明，具有全层片状显微组织的ＴｉＡｌ合金室温断裂韧性较高，归因于合金拉伸过程中裂纹尖端发生分叉致使应力松弛而使裂纹钝化；在变形过程中，主裂纹尖端附近的微裂纹之间形成剪切韧带，剪切韧带韧化是ＴｉＡｌ合金的一种韧化机理。     

Strength and Fracture Toughness of Ceramic Materials for Metal-Ceramic Prosthetic Dentistry

The strength in biaxial flexure and the fracture toughness on indentation of the specimens of ceramic materials for the coverage of metal-ceramic prostheses were studied. The strength was established to be mainly determined by their microstructure and sintering conditions. Comparative studies demonstrated that Ultropaline and VITA OMEGA 900 ceramic compositions exhibited more uniform distribution of leucite microcrystals and higher strength and fracture toughness than Duceram Plus and IPS Classic materials.__________Translated from Problemy Prochnosti, No. 3, pp. 128 – 139, May – June, 2005.     

传统压痕法识别陶瓷材料断裂韧性的有效性研究

基于虚拟裂纹闭合法对传统压痕法测试陶瓷材料断裂韧性的数值模型进行计算,以此为基础,分析比较传统压痕法的几种典型公式识别陶瓷材料断裂韧性的测试误差和所测材料的适用范围。结果表明:传统压痕法的Anstis公式较Evans公式,Lawn公式,JISR公式和Niihara公式,在材料比功0.3≤We/Wt≤0.45时所测断裂韧性值与理论计算值较为接近,其最大误差为12.9%,测试结果相对准确;当0.45We/Wt≤0.7时,传统压痕法对陶瓷材料断裂韧性的测试误差随比功增加迅速增大,特别是当We/Wt=0.7时,Anstis公式,Evans公式,Lawn公式,JISR公式和Niihara公式所测断裂韧性值与理论计算值的最大误差分别为70%,148.5%,48.8%,98.7%和166.6%,在此材料比功范围内传统压痕法所测断裂韧性值误差较大。     

氧化铝瓷的显微结构与断裂韧性关系的研究

制备并收集一系列不同显微结构的９９－Ａｌ２Ｏ３瓷试样，研究晶粒尺寸及其它显微结构参数与断裂韧性Ｋ１ｃ的关系。结果表明：（１）当晶粒平均直径ｄ＞１５μｍ时，Ｋ１ｃ随ｄ的减小而升高，当ｄ＜５μｍ时，Ｋ１ｃ随ｄ的减小而迅速降低。（２）气孔的数量、分布、形貌及晶界相也影响着材料的Ｋ１ｃ值。     

Fracture Toughness of Advanced Ceramics at Room Temperature

This report presents the results obtained by the five U.S. participating laboratories in the Versailles Advanced Materials and Standards (VAMAS) round-robin for fracture toughness of advanced ceramics. Three test methods were used: indentation fracture, indentation strength, and single-edge pre-cracked beam. Two materials were tested: a gas-pressure sintered silicon nitride and a zirconia toughened alumina. Consistent results were obtained with the latter two test methods. Interpretation of fracture toughness in the zirconia alumina composite was complicated by R-curve and environmentally-assisted crack growth phenomena.     

激光区熔Al2O3/Er3Al5O12共晶自生复合陶瓷的组织与断裂韧性

采用激光区熔快速定向凝固技术制备出Al2O3/Er3Al5O12(EAG)共晶自生复合陶瓷,研究了不同激光扫描速率下材料的凝固组织特征及其演变规律,并对其力学性能和增韧机制进行了分析.结果表明:激光区熔Al2O3/EAG由连续的Al2O3和EAG两相组成,两相相互交错分布,形成均匀的三维网状结构;共晶间距细小,在0.2～2.1μm之间,并随着扫描速率的增加规律性地减小.在低的扫描速率下,微观组织呈现典型的层片状非规则共晶组织;当扫描速率增至800μm/s时,出现了胞状及EAG树枝晶.共晶陶瓷的硬度和断裂韧性分别为18.7GPa和2.45MPa.m1/2.微观组织高度细化以及裂纹扩展过程中沿两相界面偏转、分叉等机制提高了材料的韧性.     

Q500钢焊接接头断裂韧性K_C与冲击功KV_2的相关性统计规律

采用深缺口宽板拉伸试验测定了4种板厚规格(20 mm、32 mm、40 mm和60 mm)Q500钢焊接接头在不同温度下的断裂韧性KC,对32组断裂韧性值及对应试验温度下的冲击功KV2值的相关性进行了统计分析,结果表明,断裂韧性KC与KV2/t近似呈线性关系,其拟合方程为KC=80.6+7.23·KV2/t。     

用连续球压痕法评价钢断裂韧度

作为一种无损力学性能测试方法,球压痕法可以用来评价在役设备材料性能。为了探究球压痕法获得断裂韧度的可行性,本文对五种材料进行连续球压痕试验和三点弯试验,并将两种试验方法所得的断裂韧度KJC进行比较。结果表明,球压痕试验和三点弯试验获得的断裂韧度偏差在10%以内,可以满足一般性的工程应用要求。同时,用三维表面测量仪观察了压痕试验后试样的三维形貌,探究了堆积和沉陷现象对试验的影响。观察到的堆积高度均在50微米以下,对试验的影响可以忽略。     

Mo离子注入Al2O3陶瓷表面断裂韧性的研究

本文研究了Ｍｏ离子注入Ａｌ２Ｏ３陶瓷表面残余应力及其对断裂韧性的影响，并分析了产生影响的原因。研究表明离子注入技术是改善陶瓷材料表面敏感性的一种有效方法。