ZTA纳米复相陶瓷的制备研究进展

介绍了ZTA(ZrO2 toughening Al2O3)复相纳米陶瓷国内外发展情况和ZTA陶瓷的主要性能及结构，论述了ZrO2增韧Al2O3的几种增韧机理和制备ZTA复相纳米陶瓷粉体的主要方法。     

纳米复相陶瓷刀具性能研究

纳米复相陶瓷刀具材料的研究成功有望从根本上解决陶瓷材料的脆性问题,比起传统陶瓷刀具材料,它具有更高的抗弯强度、断裂韧性等力学性能。本文介绍纳米复相陶瓷的增韧补强机理;对研制高性能纳米陶瓷刀具材料需考虑的主要因素进行了探讨。     

颗粒弥散强化复相陶瓷

制备SiC、TiB2 及ZrO2 颗粒弥散强化MoSi2 、Al2 O3基复相陶瓷 ,研究了弥散颗粒及其加入量对材料强韧化效果的影响 ,并探讨了弥散颗粒多重强化协调作用及机理 结果表明 :弥散颗粒的加入量对材料的强韧性有显著影响 ;通过合理的工艺控制 ,不仅在ZrO2 、TiB2 二元颗粒复合弥散强化的Al2 O3基复相陶瓷中 ,而且在单相ZrO2 颗粒弥散强化的MoSi2 基复相陶瓷中 ,弥散颗粒均实现了相变强化与弥散强化双重作用     

纳米ZrO2增韧Al2O3复合陶瓷的超声磨削性能

采用树脂结合剂的金刚石砂轮,对纳米氧化锆增韧氧化铝复合陶瓷(纳米ZTA陶瓷)与普通纯Al2O3陶瓷进行了超声磨削对比试验,对磨削加工表面显微形貌进行了SEM观察,探讨了该材料超声磨削加工机理及主要磨削参数对磨削力的影响。研究结果表明:对纳米ZTA陶瓷采用超声振动磨削可以获得较高的表面质量和加工效率,因而是比较理想的加工方式。     

掺纳米Al2O3的纳米8YSZ相变及电导率

掺8mol%Y2O3的纳米ZrO2粉体中加入0－5wt%纳米Al2O3，在1100℃、1200℃、1300℃不同温度下烧结2h，烧结样品在烧结温度达1200℃以上，掺1wt%以上的纳米Al2O3的四方相完全转变为立方相。初步探讨掺纳米Al2O3的8YSZ陶瓷烧结体相变机理及纳米Al2O3对8YSZ烧结体的晶参数和电导率影响。     

纳米级TiO2添加剂对Al2O3陶瓷微观结构与烧结性能的影响

用微米级和纳米级两种不同的TiO2作为烧结助剂加入Al2O3陶瓷中，研究其对Al2O3陶瓷微观结构和烧结性能的影响。结果表明，纳米TiO2能更好的提高Al2O3陶瓷的烧结活性，降低烧结温度，Al2O3陶瓷在1600℃以下就可致密烧结。另外，纳米TiO2的加入，对Al2O3陶瓷的微观结构也产生影响，加入纳米TiO2的试样其晶粒尺寸比加入微米TiO2的大，TiO2与A12O3形成固溶体。     

颗粒弥散强化复相陶瓷

制备SiC、TiB2及ZrO2颗粒弥散强化MoSi2、Al2O3基复相陶瓷，研究了弥散颗粒及其加入量对材料强韧化效果的影响，并探讨了弥散颗粒多重强化协调作用及机理。结果表明：弥散颗粒的加入量对材料的强韧性有显著影响；通过合理的工艺控制，不仅在ZrO2、TiB2二元颗粒复合弥散强化的Al2O3基复相陶瓷中，而且在单相ZrO2颗粒弥散强化的MoSi2基复相陶瓷中，弥散颗粒均实现了相变强化与弥散强化双重作用。     

复相陶瓷刀具材料增韧方式及机理

综述并分析了目前复相陶瓷刀具材料的主要增韧方式及其机理,认为两相复合陶瓷刀具材料的各种增韧方式各有其优势和自身难以克服的缺陷,纳米材料尽管承载着从根本上改善陶瓷刀具材料断裂韧度的希望,但是目前的纳米增韧机理尚未摆脱微米增韧机理的范畴,因此,多相复合协同增韧是目前陶瓷刀具材料增韧研究的主要方向,而建立协同增韧模型以研究其协同增韧机理是目前多相复合陶瓷刀具材料增韧研究的关键问题.     

Al2O3/AlB12/AlN复相陶瓷的制备及其力学性能

以Al和B2O3为原料,采用高频感应加热方法制备出纯的Al2O3/AlB12/Al复合陶瓷粉体,然后在N2保护下1600℃热压烧结2h制备出Al2O3/AlB12/AlN复相陶瓷。采用XRD和SEM技术分别表征了Al2O3/AlB12/Al复合陶瓷粉的相和形貌以及Al2O3/AlB12/AlN复相陶瓷的相和断口形貌。采用三点弯曲法和压痕法分别测试了Al2O3/AlB12/AlN复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性。研究结果表明：由于室温下Al-B2O3体系的绝热温度大于1800K,因此可以采用高频感应加热方法点燃Al-B2O3体系,并制备出纯的Al2O3/AlB12/Al复合陶瓷粉体;Al2O3相和AlB12相是分别通过液-液反应机制和液-固反应机制生成;Al2O3/AlB12/AlN复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别为549.48MPa和5.96MPa·m1/2,分别比纯Al2O3陶瓷的350MPa和4MPa·m1/2高56.99%和49%,这可能是原位反应生成的细小AlN颗粒增强增韧了Al2O3基陶瓷。     

高岭土原位碳热还原制备Al2O3/SiC复相陶瓷材料的研究

详细介绍了利用高岭土通过原位反应及热压烧结制备Al2O3/SiC复相陶瓷材料.探索了以天然矿物高岭土,碳作为原材料,低成本合成制备高性能Al2O3/SiC复相陶瓷的新方法.首先,在原位碳热还原反应中,高岭土和碳在流动氩气氛中合成制备Al2O3/SiC复相陶瓷粉,对合成反应的热力学过程进行理论分析和实验研究,对合成的Al2O3/SiC复相陶瓷粉进行了DTA和XRD分析,分析表明陶瓷粉的合成过程分两步,第一步是高岭土自身的脱水,第二步是SiO2被还原的过程及制备出Al2O3/SiC复相陶瓷粉.研究表明,最佳的粉末合成温度为1550℃;其次,Al2O3/SiC复相陶瓷粉通过热压烧结合成制备Al2O3/SiC复相陶瓷,烧结助剂的添加有助于降低烧结温度.复相陶瓷抗弯强度达到420 MPa,相对密度达到98%,硬度HRA89.     

氧化铝及氧化铝基复合材料强韧性的研究

应用相变增韧、相变－晶须复合及相变－颗粒复合等方式对氧化铝陶瓷进行增强。通过基体材料与复合材料强韧性的对比及断口微观分析，研究了各材料的断裂特点及不同增韧方式的增韧机理与效果。     

ZTA—SiCw—TiC复相陶瓷材料强韧化机理研究

四方氧化锆相变增韧、碳化硅晶须补强、碳化钛粒子弥散强化，同时引入一个新的陶瓷基复合材料系统中产生了叠加的强韧化效果。热压ＺＴＡ－ＳｉＣｗ－ＴｉＣ复相陶瓷材料与Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣｗ－ＴｉＣ相比具有更高的综合机械性能。碳化钛在基体中形成连续的骨架阻碍晶粒的长大，随着碳化钛含量的增加，基体的硬度明显增加。主要强韧化机理有相变增韧、晶须拔出、载荷转移、裂纹偏转等。基体的主要断裂方式为穿晶解理断裂。     

MoSi_2基高温结构陶瓷及应用

MoSi2是高温下使用的重要候选材料，本文阐述了MoSi2作为高温结构陶瓷的强韧化途径、性能及其广阔的应用前景．     

ZrO_2 颗粒弥散 MoSi_2 陶瓷力学性能及氧化性能

研究了ＺｒＯ２颗粒弥散ＭｏＳｉ２陶瓷的力学性能及氧化性能．结果表明，ＺｒＯ２颗粒同时实现了室温相变韧化和高温弥散强化双重作用，显著提高了复合材料的室温强韧性及高温强度，同时复合材料仍具有较优良的抗氧化性能．     

Y-ZrO2稀土增韧陶瓷的微波烧结

Ｙ－ＺｒＯ２增韧陶瓷是高性能现代陶瓷重要的一族,本项研究采用纳米级高纯超细粉,通过添入适量稀土氧化物（Ｙ２Ｏ３）,经微波烧结制成新型Ｙ－ＺｒＯ２稀土增韧陶瓷材料,并深入讨论了陶瓷增韧的几种可能途径。     

关于脆性陶瓷材料R-曲线行为表达式的讨论

对目前常用的两种R-曲线表达式进行了详细的分析，讨论了它们的适应范围。根据R-曲线的指数形式，得出了增韧效果与基体的初始韧性值有关，并与增韧区的长度与裂纹的长度之比成正比的结论。     

Al2O3多孔陶瓷制备工艺研究

研究了氧化铝多孔陶瓷的制备工艺，探讨了工艺参数对多孔陶瓷性能的影响，研究结果表明，氧化铝骨料粒度、粘结剂及外加剂含量对多孔陶瓷的孔隙率和强度有较大的影响，烧结工艺是影响高性能多孔陶瓷的重要因素。     

氧化铝陶瓷摩擦磨损实验研究

以氧化铝陶瓷为研究对象,通过实验的方法,阐述了氧化铝陶瓷的制备工艺,研究了不同质量分数的主要添加剂、烧结温度、载荷、转速对氧化铝陶瓷材料摩擦磨损特性的影响.研究结果表明陶瓷材料的磨损率是很低的,在工业产品中陶瓷作为耐磨材料的应用前景很广阔.     

溶胶-凝胶法制备超细三氧化铝粉末工艺条件研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备超细高纯A12O3粉末,通过考察pH值、以及煅烧温度对制备超细粉末的粒度和性态的影响,进一步确定了制备氧化铝超细粒子的较佳工艺条件.