Al2O3-TiC/Al2O3-TiC-CaF2复合叠层陶瓷材料摩擦磨损性能

将Al2O3-TiC陶瓷材料与具有固体润滑特性的Al2O3-TiC-CaF2陶瓷材料进行叠层,通过真空热压烧结制备Al2O3-TiC/Al2O3-TiC-CaF2复合叠层陶瓷材料.在环盘式摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损实验,研究该材料在不同载荷、转速条件下的摩擦系数和磨损率,分别用SEM及EDS观察材料磨损前后的微观形貌和分析其成分组成,研究其磨损机制.结果表明:在相同载荷条件下,Al2O3-TiC/Al2O3-TiC-CaF2复合叠层陶瓷材料的摩擦系数和磨损率随着转速的升高而下降,在相同转速条件下,其摩擦系数和磨损率随着载荷的增加而下降;Al2O3-TiC/Al2O3-TiC-CaF2复合叠层陶瓷材料的磨损机制主要是磨粒磨损和黏着磨损.     

初始粉末粒度对Al2O3-TiC复合材料的影响

结构陶瓷材料具有高硬度、高强度、良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温等优异性能,其作为工程材料近几年取得高速发展.Al2O3基复合材料是一种广泛应用的结构陶瓷材料,但其低断裂韧性、相对较差的热震性和抗蠕变性能限制了它的应用.为了改善其韧性,许多人研究其微观结构、缺陷形成和微裂纹的扩展,建立起有效的强化增韧方法和工艺.比如相变增韧、纤维强化增韧、弥散和多相增韧等,能够显著提高Al2O3基复合材料的强度和韧性.许多研究探讨了加入TiC对Al2O3基复合材料的微观结构和机械性能的影响.本文扼要报道初始粉末粒度对Al2O3-TiC复合材料影响的研究结果.     

微波烧结Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的研究

以分析纯Al(NO3)3.9H2O·NH3.H2O和50 nm的SiC粉体为原料,采用溶胶-凝胶法制备干凝胶,经热处理合成Al2O3/SiC纳米复合粉体。利用微波烧结制备Al2O3/SiC纳米复合陶瓷,并与常规烧结比较,分析了两种烧结方法对制备试样的力学性能影响。结果表明,与常规烧结相比,微波烧结可以提高Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的强度和韧性,改善材料的显微结构,促进致密化和晶粒生长。     

新型Al2O3-TiC-WC纳米复合陶瓷刀具的研制

本课题在微米级Al2O3基体中添加纳米TiC和微米WC作为增强相,通过调整复合陶瓷材料中基体和增强相的含量、优化烧结工艺参数,成功制备出性能良好的Al2O3/TiC/WC纳米复合陶瓷刀具材料.并对该材料的力学性能、微观结构、压痕裂纹扩展形态进行了研究.结果表明,该材料不但保持了普通陶瓷刀具材料硬度高、耐磨性能好、不易与金属产生粘结、化学稳定性好的优点,而且改善了陶瓷刀具材料的综合力学性能、特别是高温力学性能.     

纳米陶瓷在包装刀具材料的应用技术（下）

（三）Si3N4／SiC／Al2O3／sic纳米复合材料 改善与提高陶瓷材料的强度和韧性是结构陶瓷研究的焦点，颗粒、纤维和晶须补强增韧是较普遍采用的方法，均取得一定进展。     

SiC/YAG复合陶瓷材料的研究进展

以YAG(Y3Al5O12,钇铝石榴石,Al2O3和Y2O3的反应产物)为主要助烧剂的SiC/YAG复合陶瓷材料具有许多优良的性能,在诸多领域中存在巨大的应用潜力.综述了近年来SiC/YAG复合陶瓷材料的研究进展,并提出了目前研究工作中尚存在的一些问题,指出SiC/YAG复合陶瓷仍具有广阔的发展前景.     

WC-8Co与Al2O3-TiC两种拉拔模具磨损行为研究

采用冷、热压烧结技术分别制备了WC-8Co和Al2O3-TiC两种拉拔模具.研究了该两种不同拉拔模具用于实际拉拔加工45#钢线时的摩擦磨损行为,并对其磨损机理进行了分析.结果表明:两种拉拔模具均具有较好的强度和硬度,能较好地进行拉拔加工,其内孔磨损在工作区及定径区最为严重,磨损面有金属脱落元素、模具颗粒脱落元素及润滑脂残留物.WC-8Co和Al2O3-TiC两种拉拔模具的磨损机理不尽相同,WC-8Co模具主要为粘着磨损和磨粒磨损,而Al2O3-TiC模具则以磨粒磨损和表面疲劳磨损为主.Al2O3-TiC拉拔模具更适合于45#钢线材的拉拨.     

2%CeO_2对Al_2O_3陶瓷涂层耐磨性的影响

Al2O3陶瓷涂层脆性大、韧性差,应用受到一定的限制。加入适量的稀土氧化物CeO2优化了Al2O3陶瓷涂层的配方和工艺,研究了添加CeO2后Al2O3陶瓷涂层的界面形貌、组织结构和耐磨性。结果表明,添加CeO2,使Al2O3陶瓷涂层的致密性、结合力和耐磨性均得到了提高;CeO2的最佳添加量为2%。     

添加固体润滑剂的Al2O3/TiC陶瓷材料力学性能和显微结构

采用热压工艺制备了添加固体润滑剂MoS2、BN、CaF2的Al2O3/TiC陶瓷材料,测量了其力学性能和分析了其显微结构.结果表明,添加固体润滑剂的Al2O3/TiC陶瓷比未添加时的力学性能有大幅下降,其中Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的力学性能最好,当CaF2含量为10%时,Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的强度和硬度最高,分别达到了589MPa和HV1537;而添加BN的Al2O3/TiC陶瓷材料的力学性能最差.XRD衍射结果和微观结构显示,添加MoS2的Al2O3/TiC材料中的MoS2发生分解,基体中存在较多的气孔;添加BN的Al2O3/TiC材料中的BN与Al2O,反应生成AlN,造成大量裂纹的产生,致使材料的强度和硬度都大幅下降;Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料中的CaF2在烧结过程中没发生化学反应,复合材料晶粒大小均匀,基体组织成网状结构,有利于提高材料的强度.     

超重力下燃烧合成TiB_2-TiC共晶复合陶瓷

采用超重力下燃烧合成技术,制备出TiB2-TiC共晶复合陶瓷。XRD、SEM与EDS结果表明,复合陶瓷主要由大量细小的TiB2片晶均匀分布于TiC基体上的共晶组织构成,而富钛ε碳化物(Ti,Cr)C1-x则断续分布于TiC基体间,同时在基体中还孤立分布着少量的、形态不规则的α-Al2O3晶粒或Al2O3-ZrO2共晶团组织。高温化学反应使所有产物均呈液态,且超重力的引入诱发熔体内部Stocks流,从而获得液态Ti-Cr-C-B与液态氧化物的分层熔体,液态Ti-Cr-C-B在远离平衡态下发生共晶反应生成TiB2-TiC共晶复合陶瓷。性能测试表明,随着B4C+Ti+C在燃烧体系中质量分数增加,TiB2-TiC共晶复合陶瓷相对密度和断裂韧性变化不大,分别为97%~99%与6.5~7.1 MPa.m1/2,而维氏硬度与弯曲强度则逐渐增加,最高可达28.6 GPa与615 MPa。