SiC晶须增韧Al_2O_3－（Ti，W）C陶瓷材料增韧机理的研究

改善陶瓷材料的脆性是陶瓷研究领域里急待解决的关键性课题。本文在Ａｌ２Ｏ３－（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ复相陶瓷中加入不同含量的ＳｉＣ晶须以提高基体材料的断裂韧性。研究表明，ＳｉＣ晶须增韧Ａｌ２Ｏ３－（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ复相陶瓷的断裂韧性与烧结密度、晶须含量等因素有关，增韧效果与晶须和基体的复合密切相关，增韧机制主要是裂纹偏转和裂纹桥接机制，同时，Ａｌ２Ｏ３与（Ｔｉ，Ｗ）Ｃ形成的双骨架结构亦使断裂韧性得到提高。     

Al2O3—TiC系陶瓷的组织结构和性能

Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ系陶瓷由Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＣ和金属粘结相组成。陶瓷组成为骨架结构相互穿插结合。其颗粒大小为０．５０－１．０μｍ，在ＴｉＣ颗粒内存有细微亚结构，它的尺寸为０．１０－０．２０μｍ。     

Y—TZP增韧Al2O3—TiC陶瓷复合材料的研究

热压烧结制备了Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ／Ｙ－ＴＺＰ陶瓷复合材料，研究了Ｙ－ＴＺＰ含量对该材料的组织结构、力学性能和耐磨性能的影响。随Ｙ－ＴＺＰ含量增加，复合材料的耐磨性提高，弯曲强度σｆ和断裂韧性ＫＩＣ均比Ａｌ２Ｏ－ＴｉＣ提高１倍，分别达到１０５４ＭＰａ和１１．６５ＭＰａ·ｍ＾１／２。试验结果表明，Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ／Ｙ－ＴＺＰ复合材料的强韧化机理主要为Ｙ－ＴＺＰ的应力诱发ＺｒＯ２相应增韧、裂纹偏转和晶     

（Ce—TZP）—Al2O3陶瓷热挤压模的研制

研制了（Ｃｒ－ＴＺＰ）－Ａｌ２Ｏ３陶瓷挤压模具并进行了工业应用试验，试验表明，该挤压模具使用寿命是现有和３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢模具的３－４倍，并改善了铜材制品的表观质量。在此基础上对陶瓷模具结构进行改进，使之更适合于工业化生产和应用。     

Al2 O3/Cr3C2/(W,Ti)C陶瓷抗弯强度的研究

热压烧结制备了Al2O3／Cr3C2／（W,Ti）C复合陶瓷材料,对其抗弯强度及组织形貌进行了研究,分析了Cr3C2与（W,Ti）C对抗弯强度的影响。结果表明：添加（W,Ti）C与Cr3C2有利于阻止晶界迁移,延缓晶粒长大,提高材料强度,但每一相的添加量以10％内为宜,两者添加总量在20％左右时Al2O3／Cr3C2／（W,Ti）C复合材料抗弯强度较佳。铬、钨、钛离子在Al2O3基体晶粒中的固溶起强化作用,网状结构是降低材料抗弯强度的重要原因。     

Ti6Al4V／Al2O3的扩散连接及界面的初步研究

成功地用真空扩散焊法获得了Ｔｉ６Ａａ４Ｖ／Ａｌ２Ｏ３的连接界面。分析了不同温度下的界面结构、界面反庆情况，同时用压痕法初步偿试了界面残应力分析。     

基于序列图像重构的Al_2O_3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料抗弯强度预测

针对考虑细观构造特性的纳米复合陶瓷材料宏观强度预测问题,开发基于序列图像的多相材料细观构造有限元重构方法,建立可以准确反映Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料细观构造的三维有限元模型,并且利用统一强度理论建立可考虑线性硬化的弹塑性本构模型,编写用于强度预测的有限元程序。假设各组分相均为刚塑性材料,考虑统一强度理论各种退化模型(b=0,b=0.5,b=1.0)数值预测材料宏观抗弯强度的上下限,并且发现计算模型参数b=0.5时所得结果与试验结果吻合很好。假设材料增强相具有硬化效应,研究它对材料宏观抗弯强度的影响。研究材料组分相体积分数比与Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料宏观抗弯强度之间的关系,为今后材料设计、优化提供参考。     

稀土增韧补强Al2O3/(W，Ti)C复相陶瓷刀具材料的研究

研制出一种稀土补强Al     

Al2O3／TiB2／SiCW三元复合陶瓷材料的高温摩擦磨损特性研究

研究Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ三元复合陶瓷材料与硬质合金往复滑动摩擦时，在不同气氛和温度条件下的摩擦磨损特性。结果表明，随温度和气氛不同材料的摩擦系数有着不贩变化规律。在高温空气空气气氛中摩擦时，ＳｉＣ晶须氧化生成的表面氧化膜可起到固体润滑剂的作用，能降低摩擦系数。由于ＳｉＣ晶须的氧化使得材料表面晶须的增韧补强作用削弱，因而加速了材料的磨损。通入氮气有利于减轻ＳｉＣ晶须的氧化，但由于硬质合金中     

纳米SiC晶须增强Ti(C,N)基金属陶瓷的显微组织与力学性能

采用真空烧结法制备了纳米SiC晶须增强Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料,用XRD、FESEM、EDS、万能试验机及维氏硬度仪等手段研究了纳米SiC晶须对复合材料显微组织和抗弯强度及断裂韧度的影响。结果表明:复合材料的显微组织具有典型的芯-壳结构,主要由黑色的硬质核心相,灰色的环形相,灰白色的粘结相以及部分分布于外环形相/粘结相界面、部分弥散分布于粘结相中的白色增强相组成;随着纳米SiC晶须添加量的增加,粘结相的体积分数减小,增强相的体积分数增大;与未添加晶须的金属陶瓷相比,复合材料的抗弯强度和断裂韧度均有显著提高,当纳米SiC晶须的体积分数为7.5%时,复合材料的力学性能最佳,抗弯强度为2 346 MPa,断裂韧度为16.82 MPa·m~(1/2)。     

Al2O3/TiC陶瓷材料超声辅助微磨削的磨削力试验研究

基于超声辅助微磨削加工对Al_2O_3/TiC陶瓷材料进行微磨削试验,并与传统微磨削技术进行对比。利用单因素分析法研究Al_2O_3/TiC陶瓷材料的磨削力随超声振幅、磨削砂轮转速、磨削深度、进给速度等工艺参数的变化规律,为提高加工质量和合理选择加工参数提供依据。结果表明:超声波辅助微磨削试验获得了不同磨削参数下磨削力的变化规律,磨削力随超声波振幅、主轴转速的增大而减小,随磨削深度、工件进给速度的增大而增大;在相同工艺参数下,相比传统微磨削加工,超声辅助微磨削Al_2O_3/TiC陶瓷材料可以有效降低磨削力;在保证工件加工表面质量的前提下,超声辅助微磨削加工可以采用较大的磨削深度和磨削速度,有助于提高材料的去除率和加工效率,试验还得出加工Al_2O_3/TiC陶瓷材料的最优参数组合。     

Y2O3加入量对SiCw／ZrO2（Y2O3）复合材料力学性能的影响

采用热压法制备出２０Ｖｏｌ％ＳｉＣ晶须增强的具有不同Ｙ２Ｏ３含量的ＺｒＯ２基复合材料。试验结果表明,含有２ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３的ＳｉＣｗ／ＺｒＯ２（Ｙ２Ｏ３）复合在断过程中有２９％和ｔ－ｍ相变增量,由于ＺｒＯ２相变与ＳｉＣ晶须的共同补强增韧,能获得较佳的力学性能。晶须增韧机制为晶须拔出,晶须桥接与裂纹偏转 。     

ZrO2/(W,Ti)C陶瓷材料的摩擦磨损性能

用MM-200型摩擦磨损试验机研究了陶瓷材料ZYW35(3Y-TZP (W,Ti)C)和ZYA30(3Y-TZP Al2O3)的磨损特性,并对其磨损机理进行了分析。结果表明：ZYA30和ZYW35两种材料的摩擦因数均随负荷的增加而下降,磨损率均随负荷的增加而增加。两种材料的磨损机理基本相同,低负荷下主要是塑性变形和粘着磨损;较高负荷下主要是塑性变形、分层剥落。相同磨损条件下,ZYA30的耐磨性能比ZYW35好。     

Al2O3陶瓷刀具材料的研究和发展

系统，全面地介绍了Ａｌ２Ｏ３恣刀具的种类，应用，综述了Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具材料的各种增韧手段和增韧机制。指出了该材料研究发展过程存在的一些问题。     

断裂韧性JIC及JR阻力曲线的试验研究（一）—对现有标准与规范的消化吸收

本文论述了Ｊ积分和Ｊ阻力曲线作为表征材料断裂韧性特征的过程，介绍了国际上现有的测试ＪＩＣ和ＪＲ曲线的各种标准。对标准中的几个关键问题：延性断裂韧度ＪＩＣ的确定方法，Ｊ控制裂纹扩展条件，斜化线斜率的确定和对试样几何型式与尺寸要求进行了分析与讨论。