SiC晶须补强莫来石基陶瓷复合材料的研究

本文主要研究了不同ＳｉＣ晶须加入量对莫来石基复合材料性能的影响，并对ＳｉＣ晶须、ＺｒＯ２颗粒在材料中的强韧性机理进行了探讨，结果表明：在０￣２５ｖｏｌ％ＳｉＣ晶须加入量范围内，材料的力学性能随ＳｉＣ晶须加入量的增加而提高，在２５ｖｏｌ％ＳｉＣ晶须加入量时，材料的致密化程度受到明显的影响；ＳｉＣ晶须、ＺｒＯ２对材料性能的贡献有叠加作用；材料中存在载荷转移、晶须拔出／解离、裂纹偏转、相变增韧等韧化机理     

ZrO2＋SiC颗粒强韧化MoSi2复合材料的显微组织和性能

通过显微组织观察和力学性能测试,初步探讨了ＺｒＯ２＋ＳｉＣ颗粒对ＭｏＳｉ２基本材料的强韧化效果和机制。结果表明,材料复合具有较好的强韧化协同效应,复合材料中ＺｒＯ２相和少量ＳｉＣ颗粒在基体的间层作用,可抑制ＭｏＳｉ２晶粒长大;断口呈现晶料细小、裂纹扩展曲折和沿晶与穿晶混合型断裂等特征：ＺｒＯ２＋ＳｉＣ颗粒通过弥散强化和细化晶粒使复合材料强度提高,通过晶粒细化、裂纹偏转和分支、微裂纹形成等机制的综合作用使复合材料增韧。     

ZrO2增韧MoSi2的作用机制与KIC测试方法的响应关系

采用两种具有代表意义的ＫＩＣ测试方法,对两类试验材料（０Ｙ－ＺｒＯ２／ＭｏＳＩ２基复合材料和２．５Ｙ－ＺｒＯ２／ＭｏＳＩ２基复合材料）的断裂韧度进行了对比和分析,探讨了两类ＺｒＯ２增韧机制所伴随的两类显微结构对断裂韧工测试方法的不同响应关系和内在作用机制。     

Al对ZrO2增韧Si3N4烧结体的相变及性能的影响

在高温、超高压条件下制备了Ａｌ－ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）－Ｓｉ３Ｎ４烧结体。采用ＸＲＤ分析及力学强度测试等方法,研究了Ａｌ对ＺｒＯ２相变能力及ＺｒＯ２增韧烧结体作用的影响,结果表明：在烧结体中加入２％Ａｌ利用Ａｌ与Ｎ反应生成ＡｌＮ可上Ｚｒ－Ｏ－Ｎ化合物生成,避免ＺｒＯ２在Ｓｉ３Ｎ４基体中被Ｎ稳定生成不可相变ｔ－ＺｒＯ２,提高ＺｒＯ２的ｔ→ｍ相变能力,使ＺｒＯ２真情以增韧氮化硅烧结体的作用;当Ｙ２Ｏ３含     

原位合成MoSi_2-SiC复合材料的室温增韧

原位合成 ＭＯＳｉ２－ＳｉＣ复合材料的断裂韧性明显高于单一ＭｏＳｉ２的断裂韧性.组织结构的ＴＥＭ与ＨＲＥＭ研究结果表明：原位合成 ＭｏＳｉ２／ＳｉＣ界面为直接的原子结合,无ＳｉＯ２非晶层存在结合对该复合材料的ＫＩｃ断口形貌及压痕裂纹连续扩展路径的观察分析表明,其室温增韧机制为 ＭｏＳｉ２－ＳｉＣ界面间较高的结合力、ＭｏＳｉ２基体晶粒细化及裂纹偏转和桥接．     

Al_2O_3／TiB_2和Al_2O_3／TiB_2／SiC_W陶瓷复合材料在

研究了热压烧结工艺制备的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２和Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ陶瓷复合材料在１３００℃的氧化行为用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ／ＥＤＳＡ分析了材料氧化后的相组成及显微结构．结果表明：两种材料在１３００℃空气中氧化３０ｈ内的氧化增重符合抛物线规律，ＳｉＣ晶须的加入可明显改善Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２材料的高温抗氧化性．     

表面掺杂CeO2对2Y—TZP陶瓷抗低温水热腐蚀的影响

比较了对２Ｙ－ＴＺＰ陶瓷采用表面掺杂ＣｅＯ２和体掺杂ＣｅＯ２两种不同方式处理后，２Ｙ－ＴＺＰ陶瓷低温水热腐蚀前后的抗弯强度的变化，结果表明，对Ｙ－ＴＺＰ陶瓷进行表面掺杂ＣｅＯ２，不仅可以克服体掺杂ＣｅＯ２时抗弯强度大幅度下降问题，而且可以明显改善低温水热腐蚀对Ｙ－ＴＺＰ陶瓷力学性能的影响，表面掺杂ＣｅＯ２对２Ｙ－ＴＺＰ陶瓷抗低温水热腐蚀的原因，是既保持了Ｙ－ＴＺＰ陶瓷整体对等温相变的约束，又阻止了     

Si_3N_4/20vol%SiC纳米复合材料的高温强度及微观结构

用Ａ１２Ｏ３和Ｙ２Ｏ３作为烧结助剂的Ｓｉ３Ｎ４／２０ｖｏｌ％ＳｉＣ纳米复合材料具有优异的室温强度．然而由于粘结相的熔点低,１０００℃以上其强度急剧下降．仅用Ｙ２Ｏ３作为烧结助剂的Ｓｉ３Ｎ４２０ｖｏｌ％ＳｉＣ纳米复合材料,在 １２００℃仍可保持较高的强度．当ＳｉＣ颗粒为３０ｎｍ．,添加 ４ｗｔ％Ｙ２Ｏ３作烧结助剂时,该材料在室温下大约 １ＧＰａ的断裂强度可以保持到 １４００℃．该样品在高达 １４００℃时的断裂呈弹性模式而没有塑性变形,断口处末发现临界裂纹生长．该纳米复合材料优异的高温强度主要是由于Ｓｉ…     

Al2O3／TiB2／SiCw陶瓷材料的高温氧化行为

采用热压烧结工艺制备了Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ陶瓷复合材料，研究了ＳｉＣ晶须含量对其高温氧化行煌影响。用ＸＲＤ，ＳＥＭ，ＴＥＭ／ＥＤＳ分析了材料氧化后的相组成及显向结构，探讨了该材料的氧化机理。结果表明：不同ＳｉＣｗ含量的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ陶瓷材料在１４００℃空气中氧化３０ｈ的氧化增重符合抛物线规律。     

TiC及陶瓷基复合材料的蠕变

高温使用的结构材料不光要有好的弹性、强度和断裂性能,更要求极佳的疲劳和蠕变性能。因此,６０年代材料研究者对ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、ＭＯ２Ｃ等碳化物进行了研究．７０年代～８０年代探讨了许多陶瓷的热机械性能,如Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、ＺｒＯ２．８０年代～９０年代发展了颗粒、晶须或长纤维强化的陶瓷基复合材料,使其成为一类新型材料．法国研究人员在ＬＥＲＭＡＴ实验室对四种复合材料施行真空三点弯曲、压缩、大气中拉伸、氩气中拉伸试验,之后用光学显微镜和电子显微镜对它们进行了观察．…     

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF SiC W/BAS (BaAl 2Si 2O 8) GLASS CERAMIC COMPOSITE

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＢＡＳ（ＢａＯＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２）ｇｌａｓｓｃｅｒａｍｉｃｓｗｉｔｈｃｅｌｓｉａｎａｓｍａｉｎｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｐｈａｓｅａｒｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｍａｔｒｉｃｅｓｏｆｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｆｉｂｅｒｏｒｗｈｉｓｋｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｄｕｅｔｏｔｈｅｈｉｇｈｍｅｌｔｉｎｇｐｏｉｎｔ（１７６０℃）ａｎｄｇｏｏｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｃｅｌｓｉａｎ．Ｃｅｌｓｉａｎｗｉｔｈｍｏｎｏｃｌｉｎｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｓｔａｂ…     

Al2O3/ZrO2(Y2O3)复合材料断裂过程中的相变及力学性能

用真空烧结方法制备了Al2O3/ZrO2(Y2O3)复合材料,分析了ZrO2(3Y)和ZrO2(2Y)含量对Al2O3基陶瓷抗弯强度、断裂韧性的影响.用XRD定量分析了含摩尔分数2%与3%Y2O3的ZrO2(2Y)与ZrO2(BY)在断裂过程中四方相转变成单斜相的相变量,用以阐明增韧机制.结果表明,在ZrO2含量为15%(体积分数)时,Al2O3/ZrO2(3Y)和Al2O3/ZrO2(2Y)复合材料的抗弯强度、断裂韧性分别达到825MPa,7.8MPa·m1/2和738MPa,6.7MPa·m1/2,两者的性能差异主要来自不同的增韧机制.     

ZrO2(n)、SiC(W)的分散及与MoSi2基质的均匀混合工艺研究

通过沉降实验并借助SEM观察探讨了不同分散剂、不同分散介质对纳米ZrO2颗粒分散效果的影响。介绍了SiC晶须分散工艺,探讨了多相悬浮液混合法制备ZrO2(n)／MoSi2复合粉体及SiC(w)／ZrO2(n)／MoSi2复合粉体的均匀混合工艺。结果表明：以PEG为分散剂、水为分散介质可以有效地分散纳米ZrO2并能与基体MoSi2粉末均匀混合;通过调节乙醇悬浮液的pH值,可将SiC晶须均匀分散在ZrO2(n)／MoSi2复合粉体中,获得分布均匀的SiC(w)／ZrO2(n)／MoSi2复合粉。     

热处理对TC4-DT钛合金棒材组织和性能的影响

研究了热处理对TC4-DT合金φ300 mm棒材显微组织、拉伸性能、断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率的影响.结果表明:经800℃×2 hAC简单退火、α+β相区固溶+时效、β相区固溶+时效处理后的TC4-DT的显微组织分别为等轴组织、双态组织和片状组织.等轴组织具有较好的拉伸性能、低的断裂韧性和高的疲劳裂纹扩展速率:双态组织与等轴组织相比较,具有较好的拉伸性能,较高的断裂韧性和较低的疲劳裂纹扩展速率:片状组织的拉伸强度低于双态组织和等轴组织,塑性最低,断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率与双态组织的基本相同.总体来说,TC4-DT合金经α+β相区固溶+时效、β相区固溶+时效处理后可获得R_m≥3825 Mpa,R_(P0.2)≥750 Mpa,A_5≥8%,K℃≥90 Mpa ,疲劳裂纹扩展速率小于8×10~(-6)～9×10~(-6) mm/cycle的综合性能.     

Si_3N_4复合陶瓷材料的微观组织和断裂机制

使用AEM和HREM研究了添加纳米SiC颗粒和同时添加纳米SiC颗粒及SiC晶须的两种Si3N4 复合陶瓷材料的微观组织和断裂机制。结果表明 ,部分SiC颗粒分布在Si3N4 晶内 ,SiC晶须分布在Si3N4 晶粒之间 ,SiC颗粒和晶须与Si3N4 界面之间不存在第二相组织 ,非晶组织大多分布在Si3N4 三叉晶界。断裂裂纹主要沿晶界和相界面扩展 ,也可能穿过少数Si3N4 晶粒。当裂纹扩展遇到SiC颗粒和 /或SiC晶须时 ,会发生转弯 ,产生分枝裂纹或微裂纹并在Si3N4 晶内和Si3N4 晶粒的断裂表面引起晶格畸变 ,这降低了裂纹扩展能量 ,从而改善复合陶瓷材料的断裂强度和断裂韧性     

Processing and characteristics of TiB_2 toughened B-Ti-C composites

1　INTRODUCTIONBoroncarbidehasmanyoutstandingproperties ,suchasextremelyhighhardness (385 0kg·mm- 2 ,loweronlytodiamondandcubicboronnitride) ,ex cellentstabilitytowardtheeffectofvariousacids ,highmeltingpoint (2 4 5 0℃ ) ,highvalueofelasticmodulus (4 5 0GPa)andlowdensity(2 .5 2 g·cm- 3) .Allthesepropertiesallowboroncarbidetocoverawiderangeoftechnologicalapplicationsincludingcut tingtools ,wearresistantcomponentsandlightarmormaterials[14 ] .However ,owingtothestrongcovalentbondsinitslat…     

纳米SiCw晶须/ZrO2复合热障涂层的制备与性能

运用微弧等离子喷涂制备了碳化硅晶须(SiCw)掺杂部分稳定ZrO2(YPSZ)复合热障涂层(CTBCs),对涂层进行了显微组织观察、EDS分析、XRD分析和抗热震性能试验.喷涂过程中,复合粉末里的部分SiCw在高温下分解产生的气体夹杂在熔融的颗粒内形成气孔,另一部分沉积在涂层中起到降低热应力和钉扎、桥联作用.结果表明,随着粉末中SiCw含量的增加,复合陶瓷层的孔隙率呈增大趋势;复合涂层的抗热震性能优于单纯氧化锆涂层,SiCw含量为20%的复合涂层的抗热震性能最优.     

ZTA—SiCw的显微结构与断裂特征

用溶胶-凝胶方法制备室温强度为935—1110MPa、断裂韧性9.7MPam~(1/2)的ZTA-SiC_W复合陶瓷。经X射线衍射分析、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等手段研究其显微结构和断口特征。结果表明,晶须得到了很好的分散,基体有显著的织构特征,晶须与基体之间除了一部分常见的多晶相接型关系,还有大量的穿晶及穿晶相接型关系。断口上有相当数量与局域晶须群密切相关的二次裂纹。局域晶须群对扩展裂纹的协同阻挡形成二次裂纹可能是晶须群增强增韧的一种新方式。     

Si3N4(p)/SiC(w)协同复合MoSi2材料的强韧化及机理研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计、电子万能材料试验机研究MoSi_2-Si_3N_(4(p))/SiC_(w)复合材料的结构、形貌、硬度、断裂韧性,并对SiC晶须和Si_3N_4颗粒复合强韧化MoSi_2的机理进行了探讨.结果表明,SiC晶须和Si_3N_4颗粒对MoSi_2具有协同强韧化作用,MoSi_2-20%Si_3N_(4(p))-20%SiC_(w)(体积分数,下同)复合材料的抗弯强度达427 MPa,室温断裂韧性达到10.4 MPa·m~(1/2),均高于单一强韧化剂的强韧化效果.MoSi_2-20%Si_3N_(4(p))-20%SiC_(w)复合材料的强化机理为细晶强化和弥散强化;韧化机制为细晶韧化、裂纹偏转与分支和微桥接韧化.