Low-velocity impact property of alumina/epoxy/metal laminated composites

With Al foil, Cu foil and steel mesh as the metal interlayers, respectively, three types of alumina/epoxy/metal laminated composites were fabricated with epoxy resin adhesive as a binder via a simple process. The impact tests were performed and the fracture patterns and impact response of all the three laminates were analyzed. The experimental results indicate that the absorbed energy is mainly determined by metal interlayer. The peak load depends on not only alumina substrate but also metal interlayer. The Al₂O₃/epoxy/Cu laminates sustain the maximum peak load and Al₂O₃/epoxy/steel mesh laminates have the largest threshold energy for penetration. The fracture analysis shows that the main damage modes are Al₂O₃ matrix cracking and metal deformation for lower impact energies, and complete breakage and penetration for higher impact energies.     

沉淀剂对CuCr_2O_4黑色颜料性能的影响

采用共沉淀法制备CuCr_2O_4黑色颜料,研究了沉淀过程中pH值对CuCr_2O_4纯度的影响以及NaHCO_3、NaOH和氨水3种不同沉淀剂对前驱体和CuCr_2O_4黑色颜料性能的影响。采用X射线衍射、透射电子显微镜、热重-差热分析、紫外-可见吸收光谱对前驱体和产物的结构及性能进行表征。结果表明:沉淀过程中的pH值控制在7左右时能得到纯度较高的CuCr_2O_4粉体;NaHCO_3为沉淀剂时得到的产物表面覆盖有少量Na_2CrO_4,NaHCO_3不适合作为制备CuCr_2O_4的沉淀剂;NaOH为沉淀剂时得到的CuCr_2O_4团聚严重,呈色性能不及氨水为沉淀剂制备的CuCr_2O_4;氨水为制备CuCr_2O_4的最佳沉淀剂。     

热压烧结Al2O3/Al-steel Mesh-Al层状复合材料的制备和性能（英文）

在580℃和1.5 MPa的条件下用热压烧结的方法制备出了一系列Al2O3/Al-steel mesh-Al层状复合材料,该复合材料是由两层铝箔和一层丝网构成的“sandwich”结构,Al-steel mesh-Al为中间夹层。结果显示,Al2O3/Al的界面粘结紧密并且没有反应发生。在Al/steel的界面处出现了金属间化合物,该化合物改善了Al与丝网之间的结合性能。相比于纯Al2O3,Al2O3/Al-steel mesh-Al层状复合材料强度差别不大,但具有更高的断裂韧性和断裂功。裂纹扩展分析认为层状复合材料断裂韧性和断裂功的提高得益于裂纹钝化和捕获,界面分离,裂纹桥接和Al-steel mesh-Al的塑性变形等机制。落锤冲击结果表明,Al2O3/Al-steel mesh-Al层状复合材料具有较好的抗冲击性能。     

Al2O3/Steel-epoxy层状复合材料的制备和性能

采用环氧树脂胶黏剂作为粘结剂,通过一种简单的模压方法,在5 MPa压力下常温固化,制备了一系列Al2O3/steel-epoxy层状复合陶瓷材料。结果显示,Al2O3/epoxy界面和steel/epoxy界面结合紧密。相比于氧化铝薄片,Al2O3/steel-epoxy层状复合陶瓷材料强度差别不大,但具有更高的断裂韧性、冲击韧性和断裂吸收能。裂纹扩展分析认为层状复合材料断裂韧性和能量吸收的提高主要得益于裂纹尖端钝化和捕获、裂纹桥连、层间脱粘和steel-epoxy层的塑性变形等机制。     

专业课案例教学法应用——以“无机材料物理性能”课程为例

根据景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院无机非金属材料工程及材料化学两个国家一流专业建设要求,针对"无机材料物理性能"课程本科教学现状及存在的问题,引入案例教学,分别从结合课程思政、融入最新科研成果和体现学科交叉三个方面描述了课程的案例精选及其在教学过程中的具体实施方法,促进培养具备文化自信、敬业精神、较高专业创新能力和较宽知识面的高素质综合型应用型人才。     

偶联剂对Al_2O_3/树脂/金属丝网层状复合材料抗冲击性能的影响

采用硅烷偶联剂KH550对氧化铝基体与金属丝网进行硅烷化处理,以环氧树脂为粘结剂制备了Al2O3/树脂/金属丝网层状复合材料,研究了偶联剂对层状复合材料层间粘结强度以及抗冲击性能的影响。实验结果表明:偶联剂的引入增强了树脂与氧化铝基体和金属丝网的界面结合,提高了层状复合材料的层间粘结强度;落锤冲击性能测试表明,通过硅烷化处理增强环氧树脂的粘结强度可以较大幅度提高陶瓷/树脂/金属丝网的抗冲击性能。     

水热法制备介孔氧化铝的形貌演化研究（英文）

以硫酸铝铵、尿素为原料,PEG2000作为分散剂,通过水热法合成了三种形貌的勃姆石(AlOOH)。实验结果显示,调节水热温度可以制备出AlOOH微球、微纤维和3D分级结构的AlOOH。经SEM分析可知,在煅烧过程中,AlOOH分解转化为γ-Al2O3,该过程为拓扑过程,即形貌未发生变化。TEM结果显示,介孔均匀地分布在AlOOH内。基于此,我们提出了温度-形貌生长机制。此外,还研究了γ-Al2O3的光致发光性能,以325 nm为激发光谱时,其发生光谱的波长在380~500 nm,光谱中心在409和467 nm处。     

基于SEVNB法对层压陶瓷复合材料断裂韧性的研究

采用简单模压工艺制备了 Al2O3/铁丝网夹层层压陶瓷复合材料,采用基于飞秒激光的SEVNB法测试了其在不同切口位置的断裂韧性值,分析了切口尖端半径对该材料断裂韧性测试值的影响.结果表明,Al2O3/铁丝网夹层层压陶瓷复合材料表现出近似脆性断裂行为,切口尖端最低点在第4层铁丝网夹层时的断裂韧性值达6.88 MPa · ...     

原位生成Pr0.833Al11.833O19板状晶对ZTA陶瓷韧性的影响

利用固相法原位合成的Pr0.833Al11.833O19板状晶以期提高氧化锆增韧氧化铝陶瓷[ZTA,15％(质量分数)ZrO2]的断裂韧性.重点研究了Pr6O11的掺杂量和烧结制度对ZTA陶瓷微观结构和力学性能的影响.结果表明:当Pr6O11掺杂量≥1.0％时,依次在600℃保温4 h、800℃保温1 h和1600℃保...     

PrAlO3对氧化锆增韧氧化铝生物陶瓷水热老化后力学性能的影响

板状晶生长温度与氧化锆增韧氧化铝(ZTA)烧结温度的温度差是决定Pr_0.833Al_11.833O₁₉板状晶增韧ZTA效果的关键。本工作通过燃烧法制备出PrAlO₃前驱体，经900℃预烧形成高活性PrAlO₃，引入ZTA中使板状晶生长温度与ZTA烧结温度差达到100℃，得到高长径比的板状晶，起到协同增韧的作用。同时，通过Pr离子固溶入ZrO₂减缓ZrO₂的水热老化过程，减少了因相变所诱发的微裂纹，提高了ZTA的断裂强度。结果表明，与ZTA相比，Pr_0.833Al_11.833O₁₉板状晶增强增韧的ZTA在模拟的人体环境中(水热老化)的断裂韧性从7.13 MPa·m^1/2提高到8.97 MPa·m^1/2，断裂强度由654.78 MPa提高至687.59 MPa,Vickers硬度由18.95 GPa提高至19.39 GPa。