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研究了4~12mol%ZrO_2的引入对 Al_2O_3陶瓷的增韧和强化作用。检测了热震损伤的 Al_2O_3基陶瓷的强度衰减行为和声发射特征。分析了该系列材料的抗热震性和断裂参数之间的关系。发现陶瓷材料中 ZrO_2粒子的弥散不仅增加了韧性,强度略有提高,还改善了材料的抗热震性。与纯 Al_2O_3材料相比,掺以4mol%和8mol%ZrO_2的 Al_2O_3材料的临界抗热震温差ΔT_c 提高了50~100℃,其强度和断裂韧性亦都有提高。含12mol%ZrO_2的 Al_2O_3基材料的强度、韧性和ΔT_c 都与纯 Al_2O_3材料相当。然而,以各种淬火温差处理过的热损伤12mol%ZrO_2-88mol%Al_2O_3材料,残存强度率 σ_(?)/σ_(?)却总是比其他热损伤材料高。这种抗热震损伤能力的强化归因子大量热震裂纹的成核,强烈地吸收了弹性应变能,以致缓和了紧接着的裂纹动态扩展和随后的准静态扩展趋势。这与12mol%ZrO_2~88mol%Al_2O_3材料具有较高的抗热震损伤参数,R″≈(K_(1c)/σ(?))~2,和裂纹稳定系数,R_(?)≈(γ(?)/α~2E)~(1/2),是一致的。可以认为,在4mol%ZrO_2-Al_2O_3和8mol%ZrO_2-Al_2O_3材料中,保持着的介稳四方 ZrO_2弥散粒子所引起的压应变能,有利于抑制热震裂纹的成核,必然提高其临界抗热震温差ΔT_(co)当 ZrO_2粒子的含量增大,如12mol%ZrO_2Al_2O_2材料,就 相似文献
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SiC晶须增韧Al2O3及ZrO2(Y2O3)基陶瓷复合材料的抗热震行为 总被引:3,自引:0,他引:3
采用三点弯曲及扫描电镜等方法研究了SiCw/Al2O3,SiCw/ZrO2)及SiCw/Al2O3+ZrO2(Y2O3)陶瓷复合材料的抗热震性。结果表明SiCw的加入使Al2O3,ZrO2(Y2O3)以及Al2O3+ZrO2(Y2O3)基体的抗热震性显著提高,Al2O3陶瓷基复合材料的抗热震性明显优于ZrO2(Y2O3)陶瓷基复合材料。同时发现在Al2O3+SiCw材料基础上再加入少量ZrO292 相似文献
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本文较全面、综合地总结和评述了 Al_2O_3-ZrO_2陶瓷复台材料的研究成就;分析和比较了该材料的显教结构和力学性能及其它们之间的关系。指出继续提高该材料断裂韧性、改善其高温性能以及在连续温度变化中保持稳定的高韧性的措施是引入 SiC 晶须,进行 ZrO_2、SiC 晶须的双重复合韧化. 相似文献
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Al_2O_3对全稳定ZrO_2显微组织的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
本文利用SEM、EDAX等测试手段,细致地研究了Al2O3对全稳定ZrO2显微组织的影响.研究的结果表明,Al2O3在全稳定ZrO2中主要分布于晶界及第二相粒子中,其在晶内的固溶度极低;Al2O3能显著地促进ZrO2晶粒的生长,从而使气孔难以消除,降低材料的密度. 相似文献
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SiC晶须增韧陶瓷基复合材料及其分散研究 总被引:1,自引:0,他引:1
阐述了SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的进展,指出晶须增韧过程中遇到的难题;综述了近年来对SiC晶须分散摘要并认为化学键合理论在SiC晶须的分散中是主性的研究及其效果,主要介绍了硅烷偶联剂的化学键合理论和物理作用理论,要的。 相似文献
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SiC陶瓷的本征脆性及其在高低温交变环境中抗热震能力的不足已成为制约其广泛应用的关键问题之一。本文以聚碳硅烷为前驱体、二茂铁为催化剂,通过前驱体转化法在制备低密度SiC陶瓷的同时在陶瓷中原位合成SiC纳米线,并采用前驱体浸渍裂解工艺将低密度陶瓷进一步致密化制备原位SiC纳米线增韧SiC陶瓷。实验结果表明,引入原位SiC纳米线后,SiC陶瓷的抗热震性能显著提升,经历30次“室温?1 500℃”的热震循环氧化后其氧化增重率仅为2.53%,相较于纳米线改性前的SiC陶瓷氧化增重率下降了59%。相应的微结构分析表明,合成的SiC纳米线为β-SiC晶型,其中包含部分堆垛层错。纳米线沿<111>方向择优生长,其生长遵循典型的“气-液-固”生长机制。SiC纳米线主要通过纳米线桥连和拔出增韧机制缓解陶瓷制备及高低温交变过程中产生的应力集中,减少裂纹数量和尺寸,进而提升陶瓷断裂韧性和抗热震性能。引入SiC纳米线后,SiC陶瓷内部平均裂纹长度由27.7μm下降至18.2μm,断裂韧性由3.76 MPa·m1/2增加至7.83 MPa·m1/2。 相似文献
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介绍了SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的烧结合成方法,将各动力学因素(晶须含量、混合工艺和烧结温度)对热压烧结法制备SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的影响进行了详细阐述,叙述并讨论了SiC晶须增韧的不同机理,并展望了该领域的研究方向。 相似文献
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对SiC晶须增韧Al_2O_3陶瓷刀具材料的晶须配比进行了理论分析,提出了最佳晶须配比的原则,导出了晶须含量与界面最大剪应力对基体最大正应力比值的关系。采用SEM和有限元法分析了该材料的断裂模式。结果表明晶须含量为20~30Vol%时增韧效果最佳,在此配比范围内的SiC晶须增韧Al2O3陶瓷材料的断裂过程为:晶须和基体界面拉伸开裂→晶须基体界面剪切分离→晶须或基体断裂。 相似文献
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氧化锆氧化铝复合材料的显微结构 总被引:2,自引:1,他引:1
本文研究了在 ZrO_2量为17~78mol%(15~75vol%)的 ZrO_2/Al_2O_3复合材料中 ZrO_2颗粒的分布、晶型以及 Al_2O_3与嵌在 Al_2O_3晶粒内呈球状的 ZrO_2晶界处所形成的反相畴界,并且研究了在该复合材料中形成裂纹时,裂纹两侧和顶端的 ZrO_2颗粒相变后沿相界形成微裂纹的情况。 相似文献
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SiC/BN层状陶瓷的抗热震性能研究 总被引:5,自引:0,他引:5
采用水中急冷法研究了SiC/BN层状陶瓷的抗热震性能,并同SiC块体陶瓷作比较.实验结果表明SiC/BN层状陶瓷的热震断裂临界温差ΔTc为300℃,略低于SiC块体陶瓷的抗热震断裂临界温差.当热震温差ΔT >ΔTc 时,SiC/BN层状陶瓷的热震剩余强度的下降趋势明显比块体陶瓷的下降趋势缓慢.这同热震断裂和热震损伤理论计算的热震参数R和R的结果相一致.这表明:与SiC块体陶瓷相比,SiC/BN层状陶瓷的热震裂纹形核阻力略有降低,但热震裂纹扩展阻力却大大提高.分析认为BN弱界面对裂纹的吸收和偏转是材料断裂能提高的主要原因,断裂能的提高有利于材料热震阻力的提高. 相似文献
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碳化硅晶须和颗粒增强铝基复合材料的时效行为EI 总被引:4,自引:0,他引:4
综述了近年来碳化硅晶须(SiCw)和碳化硅颗粒(SiCp)增强铝基复合材料(SiCw(p)/Al)时效行为的研究发展状况。主要包括碳化硅晶须与颗粒对基体时效硬化动力学、基体沉淀脱溶过程的影响规律和作用机制,以及影响SiCw(p)/Al复合材料时效特性的因素。 相似文献
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鉴于Sic晶须特性和Sic晶须增强复合材料制作工艺对加工后复合材料的强度和韧性具有相当的影响,本文根据国内外有关Sic晶须增强陶瓷基和铝基复合材料的理论和实验数据,以国产BP-SiC晶须及国外的几种晶须为例,对晶须的长径比、直径、直晶和弯晶、晶型、表面物理形貌和化学性质以及颗料含量与复合材料力学性能的关系进行了分析和评述。 相似文献