ZrO2—Al2O3系陶瓷复合材料力学性质

本文研究了ZrO_2-Al_2O_3系统陶瓷复合材料的力学性质,发现有两个最佳区域存在:在Al_2O_3基的陶瓷中,添加第二相ZrO_2颗粒可以使Al_2O_3瓷得到增韧和强化;在ZrO_2基的陶瓷中,添加少量Al_2O_3则可以通过Al_2O_3晶粒的裂纹弯曲和分叉增韧,强化ZrO_2的相变增韧,使ZrO_2瓷的强度和断裂韧性得到进一步的提高。适宜地控制YMSZ(Y_2O_3亚稳定ZrO_2)中Y_2O_3和TZP(四方相氧化锆多晶瓷)中的Al_2O_3量,可以获得高韧性和高强度的ZrO_2-Al_2O_3系陶瓷复合材料。     

ZrO2增韧Al2O3陶瓷耐磨性的研究

本文对五种不同含量ZrO_2增韧Al_2O_3陶瓷在磨粒磨损条件下的耐磨性进行了试验研究。试验结果表明,ZrO_2增韧Al_2O_3陶瓷的磨损机理不同于金属,它并不是简单的显微切削机理或犁沟机理,其耐磨性与陶瓷的硬度和弹性模量没有单调的依赖关系,而与材料的断裂韧性和抗弯强度呈现比较一致的趋向关系。扫描电镜对摩擦表面和抗弯断口的对比观测表明,ZrO_2增韧Al_2O_3陶瓷磨损破坏机理属于一次性脆性断裂机理。因此,欲提高该陶瓷的耐磨性应当着重于提高陶瓷的韧性和强度。利用ZrO_2的马氏体相变,可望提高陶瓷的韧性和强度,故可望提高Al_2O_3基陶瓷的耐磨性。     

热压Al2O3—ZrO2（6mol%Y2O3）陶瓷复合材料的组织性能研究

本文考察了全稳定ＺｒＯ２对Ａｌ２Ｏ３陶瓷的组织性能的影响。结果表明，热压Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２（６ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３）陶瓷材料的显微形貌与其它Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２陶瓷的几乎完全一样，小量ｃ－ＺｒＯ２的存在可促进Ａｌ２Ｏ３陶瓷的烧结并细化晶粒，从而提高材料的力学性能，但其增韧增强能力有限。大量ｃ－ＺｒＯ２的存在因其本身低的力学性能、缺乏相变韧化和存在残余拉应力而使材料的力学性能下降。     

Al2O3/LiTaO3陶瓷复合材料的制备与力学性能

采用氮气保护热压烧结工艺制备Al2O3/LiTaO3(简称ALT)陶瓷复合材料，系统研究了其微观组织和力学性能。ALT陶瓷复合材料的相对密度比烧结纯LiTaO3陶瓷的高得多，表明Al2O3起到烧结助剂的作用。TEM观察表明，Al2O3p分布均匀，两者结合紧密，界面上有非常微量的分解物。ALT陶瓷复合材料的力学性能均随Al2O3p含量的增加而提高，Al2O3p的体积分数为40％时，其各项力学性能都是最高。     

ZrO2增韧对Al2O3—TiC—ZrO2复相陶瓷材料冲蚀行为的影响

本通过冲蚀表面形貌的SEM观察和XRD物相分析研究了ZrO2增韧对ATZ材料的冲蚀行为的影响，结果表明：3含ZrO2量为20－60％的ATZ冲蚀应力场诱发下具有良好的相变增韧和微裂纹增韧效果，具有相当好的冲蚀磨损抗力，其中AT30Z40的综合抗冲蚀性能最佳；ZrO2含量较低时，相变增韧对ATZ材料抗冲蚀性能提高不明显，而当ZrO2含量超过80％后，ATZ的抗高速冲蚀性能急剧恶化，这是因为它在冲蚀过程中，产生过多的相变诱发微裂纹，而发生微裂纹连接所致。     

ZrO2纤维—ZrO2微粉—Si3N4基陶瓷复合材料的研究

采用高速搅拌、超声分散的湿法混合工艺制备出无规则取向ＺｒＯ２短纤维热压Ｓｉ３Ｎ４陶瓷复合材料。对复合材料的强度及韧性进行了研究，采用ＴＥＭ技术对材料的微观结构进行了分析。     

ZrO2增韧Al2O3／SiCnano复合陶瓷的力学性能及微结构

本文对Al_2O_3/SiC nano ZrO_2(3Y)复相陶瓷的力学性能和微结构进行了研究,探讨了ZrO_2(t)应力诱导相交增韧机制和纳米粒子增韧机制相互迭加的可能性。结果表明:适量的第二相纳米粒子ZrO_2(3Y)加入对材料的微结构有很大影响,同时对材料的力学性能的提高作出贡献。     

Al2O3和ZrO2基耐磨复合材料

采用热压和微电弧氧化工艺制得了含ZrO2的氧化铝基耐磨复合材料。     

Al2O3–TiC基复相陶瓷的制备和性能

Al2O3-TiC基复相陶瓷具有高强度、高硬度和较好的高温稳定性, 常用于刀具、发热体和电子器件. 本文综述了Al2O3-TiC基复相陶瓷的各种制备方法及其优缺点、常温和高温性能、各种增韧手段和增韧机制, 并展望了Al2O3-TiC基复相陶瓷研究的发展方向.     

Al_2O_3增强ZrO_2陶瓷的制备及性能研究

本文采用热分解法制备Al2 O3 微粉、化学共沉淀法制备 (Y ,Ce)—ZrO2 超细粉 ,通过适当工艺制备出ZrO2 /Al2 O3 复合陶瓷。经研究发现 ,添加Al2 O3,可抑制ZrO2 晶粒的长大 ,提高基体的强度和韧性。当Al2 O3 含量达到 30 % (质量分数 )时 ,复合陶瓷的抗弯强度为 986MPa ,断裂韧性为 13 7MPa·m1/ 2 。材料性能的提高可归结为Al2 O3 颗粒的弥散增韧和ZrO2 陶瓷的相变增韧叠加作用的结果     

纳米SiC增韧Al_2O_3陶瓷复合材料的制备、表征及力学性能研究

以SiC和Si微米粉为添加剂,采用无压烧结工艺制备了纳米SiC增韧的Al2O3陶瓷复合材料,探讨了SiC含量、烧结气氛和烧结温度对复合材料的烧成收缩率、微观形貌、抗弯强度、维氏硬度及断裂韧性的影响。结果显示：SiC的添加使复合材料的烧成收缩率下降,惰性气氛下复合材料的收缩率要大于氧化气氛和还原气氛时的收缩率。在氧化性气氛下烧结时,当SiC添加量为4%时,复合陶瓷的体积密度为3.80 g·cm^-3,抗弯强度、断裂韧性及维氏硬度均达到最大值,分别为480 MPa、5.12 MPa·m1/2、16.2 GPa。添加SiC后所得复合材料的基体颗粒为椭圆状,粒径为2μm左右,颗粒与颗粒之间结合紧密,颗粒形状的改变可能是因为烧结机理发生变化所致。纳米SiC颗粒位于晶界处,形成了由Al2O3-SiC-Al2O3搭桥联结的晶界,提高了晶界强度,导致裂纹只能在晶内传播。     

PUE/微米SiO2复合材料抗冲蚀磨损性能研究

采用预聚体法制备了聚氨酯弹性体(PUE)/微米SiO2复合材料,通过硅烷偶联剂KH-550对微米SiO2表面改性以及超声波分散的方法来提高微米SiO2在PUE基体中的分散性,并研究了表面处理后微米SiO2对PUE/微米SiO2复合材料的磨损性能的影响.结果表明,经过表面处理微米SiO2的用量对复合材料的磨损性能影响较大...     

ZrO2含量对Al2O3/ZrO2复相陶瓷微观结构和力学性能的影响

本研究以耐磨结构陶瓷的应用为目标,研究了Al2O3-ZrO2复相陶瓷中加入不同的ZrO2陶瓷材料对微观结构及其力学性能的影响,分析了ZrO2在复相陶瓷中所起的作用.结果表明:随ZrO2含量的增加,在相同烧结温度下,晶粒变小,材料的力学性能提高.当ZrO2加入量为55％时,复相材料的抗折强度503MPa,断裂韧性12.80 MPa·m1/2,密度4.88 g·cm-3,硬度(HV)为1432 kg ·mm-2.探讨了Al2O3/ZrO2复相陶瓷的增韧机理.     

氧化锆增韧氧化铝耐磨陶瓷部件的研究

耐磨结构陶瓷部件是高技术陶瓷材料应用的一个主要领域,传统的耐磨陶瓷部件多以氧化铝材料为主。本文对以工业级原料为主制得的氧化锆增韧氧化铝陶瓷耐磨部件进行了研究,用该技术制得的耐磨陶瓷部件具有产品性能好、生产成本低等特点,并能满足工业化生产要求。     

Si3N4—Al2O3复相陶瓷的抗热震性与晶界脆化

对Ｓｉ３Ｎ４－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷的抗热震性能进行了检测和分析。经Ｘ射线衍射，ＳＥＭ和能谱分析表明，材料的热震损伤与晶脆化有关，造成沿晶脆断的主要原因是Ｃａ等杂质元素在晶界的偏聚。采取退火热处理可使非晶相结晶化，提高陶瓷材料的抗热震性。     

The Mechanical Properties and Chemical Resistance of Short Glass-Fiber-Reinforced Epoxy Composites

ABSTRACT

Epoxy–short glass fiber composites were prepared by directly blending two-pack system of Araldite (CY-230) and hardner (HY-951) with short glass fibers. The short glass fiber content was varied from 2% to 10% by weight of the total matrix. These composites were then characterized for morphology using scanning electron microscopy, mechanical properties, that is, tensile and flexural properties and resistance toward various chemicals. The epoxy-glass fiber composites showed improved tensile and flexural properties but increased dispersion among the properties with increasing fiber content. Several reasons to explain these effects in terms of reinforcing mechanisms were discussed. These composites were stable in most chemicals but were completely destroyed in concentrated sulfuric acid, nitric acid, and pyridine.     

ZrO2纳米颗粒的添加对ZrO2/HA复合陶瓷物相和力学性能的影响

将液相掺杂CeO2和Fe2O3的钇稳定四方ZrO2纳米粉作为着色剂添加到微米ZrO2/HA体系中,1400℃烧结制备了ZrO2/HA纳米复合陶瓷.利用X射线衍射分析了复合陶瓷的物相组成;三点弯曲法、单边切口梁法及压痕法测试了陶瓷的力学性能;讨论了纳米氧化锆的添加对复合陶瓷力学性能及物相组成的影响,分析纳米氧化锆导致复合陶瓷力学性能改变的原因.根据复合陶瓷断裂前后单斜相氧化锆的含量变化,证实氧化锆纳米粉的添加不仅有利于复合陶瓷中四方相氧化锆的稳定存在,而且可以提高基体相变四方相氧化锆的含量,相变增韧作用加强.力学性能测试结果显示:体系中适量纳米氧化锆的存在可以提高材料的抗弯强度和断裂韧性20%以上,密度和硬度少量增加,但由于没有新物相引入,对弹性模量未造成影响.