辊轧成型工艺制备ZrO2／Al2O3复相陶瓷的性能及结构

采用辊轧工艺，制成了素坯密度较高的氧化锆增韧氧化铝复合陶瓷，并对其性能和结构分别进行了研究。利用多种粒径的粉体混合，多种增韧方式来设计复相陶瓷的显微结构，得到了最佳配比和最佳烧结工艺条件下的ＺｒＯ２／ｎｍＡｌ２Ｏ３／μｍＡｌ２Ｏ３复相陶瓷。此陶瓷在１５５０℃下烧结，得到优良的抗弯强度和断裂韧性。     

碳化硅、氧化锆增韧氧化铝复相陶瓷的研究

在纳米氧铝粉中加入碳化硅晶须和纳米氧化铝粉，通过烧结得到细晶的氧化铝基复相陶瓷，达到了提高氧化铝陶瓷断裂韧性的目的．研究了Ｎａｎｏ－Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣ（ｗ）、ＺｒＯ２复相陶瓷的烧结温度、晶粒尺寸、ＳｉＣ（ｗ）含量等对细晶Ａｌ２Ｏ３基复相陶瓷材料断裂韧性的影响．采用纳米Ａｌ２Ｏ３粉，可使烧结温度大幅度下降，在１６００℃即可得到致密的细晶陶瓷材料．ＳｉＣ（ｗ）质量分数ｗ为１８％时可以得到较高的断裂韧性值，ＫＩＣ＝６．９６ＭＰａ·ｍ１／２．晶须增韧的机理仍然是晶须的拔出和断裂．加入ＺｒＯ２后，利用ＺｒＯ２的相变增韧的效果，可以使Ａｌ２Ｏ３基陶瓷材料的断裂韧性进一步提高．     

晶须增韧陶瓷断口的分形维数与断裂韧性

研究ＪＸ－１型晶须增韧陶瓷断口的分形特征，测量材料断口表面的分形维数，建立分形维数与断裂韧性间的关系。根据晶须增韧陶瓷的主要增韧机制一裂纹偏转，建立了相应的分形模型，利用该模型分析分形维数与断裂韧性之间的一致性，为解释裂纹偏向的增韧效应提供一种新方法。     

Al2O3基纳米复相陶瓷的研究进展

从纳米复相陶瓷的研究，发展及增韧增强的机理出发，论述了Al2O3基纳米复相陶瓷的研究进展，同时阐述了有关的增韧机理，并提出了纳米金属间化合物增韧Al2O3陶瓷的良好前景。     

Al2O3／ZrO2层状复合陶瓷的研究

用辊轧工艺，在最佳成分配比及烧结制度下，制备了Ａｌ２Ｏ３／２０％Ａｌ２Ｏ３（ｎｍ）＋２０％ＺｒＯ２＋６０％Ａｌ２Ｏ３（μｍ）／Ａｌ２Ｏ３层状复合陶瓷，通过断裂韧性的测定，发现层状复合的断裂韧性值比无层状复合的Ａｌ２Ｏ３或ＺｒＯ２增加Ａｌ２Ｏ３有很大的提高，利用扫描电镜（ＳＥＭ）对层状复合的微观结构进行了观察，讨论了层状复合的增韧机制和ＺｒＯ２诱发微裂纹的机理，同时观察到层状复合断裂的典型特征为台阶     

含AL2O3的ZrO2中的晶界相研究

用复平面阻抗分析法测量了含ＡＬ２Ｏ３的ＺｒＯ２材料的晶界电阻，并用ＥＰＭＡ，ＴＥＭ及正电子湮没技术等手段从显微组织、缺陷结构等方面分析了ＡＬ２Ｏ３含量和烧结温度对晶界电阻的影响，提出了一个新的ＡＬ２Ｏ３作用机理。用一个简化了的模型分析了晶界相对ＺｒＯ２氧传感器输出电势的影响。     

热处理对Mullite／ZrO2／SiCp复相陶瓷结构与性能的影响

结合无冷机燃烧室缸盖底板的研制,研究了热处理对热压Ｍｕｌｌｉｔｅ／ＺｒＯ２／ＳｉＣｐ复相陶瓷材料结构与性能的影响,对不同热处理条件下的表面裂纹愈合,ＳｉＣ氧化,晶界玻璃相析晶或柱状莫来石颗粒强化等现象进行了分析;在一定条件的热处理作用下,材料的抗弯强度和断裂韧性得以明显改善,并已成功地应用于莫来石相陶瓷缸盖底板的研制。     

等离子分解锆英石制备ZrO2-SiO2-Al2O3系复相陶瓷

等离子分解锆英石(PDZ,plasmicalldecomposedZrO2)与Al2O3注浆成型反应烧结制备ZrO2SiO2Al2O3系复相陶瓷,与用锆英粉和Al2O3制备的该系复相陶瓷进行对比。采用XRD、OM、SEM等手段研究烧成后材料的物相组成、显微结构及物理性能。结果表明:ZrSiO4的分解先于莫来石形成;由PDZ制得的制品性能优于锆英粉制得的制品;n(Al2O3)/n(PDZ)=3/1、1540～1580℃为合适的原料配方和烧成温度范围     

层状多孔Al2O3/ZrO2陶瓷热机械行为研究

采取凝胶注模工艺层层沉积制备梯度氧化铝/氧化锆多孔陶瓷,研究了层状多孔氧化铝/氧化锆陶瓷的抗热震行为.研究结果表明,同单层多孔陶瓷相比,层状多孔陶瓷表现出更加优良的抗热震性能.临界抗热震温差由气孔率为32%的单层结构的300℃上升到层状结构的500℃,且层状结构多孔陶瓷在温差高达1100℃淬火后剩余强度为30MPa,而单层陶瓷在温差800℃淬火后仅为20MPa.     

磷酸镁/氧化锆复相陶瓷的制备及力学性能研究

采用添加自制磷酸镁制备磷酸镁/氧化锆复相陶瓷,研究了磷酸镁添加量对于磷酸镁/氧化锆陶瓷材料的物相组成、微观结构以及力学性能的影响。研究结果表明：采用自制较纯的磷酸镁为原料,当烧结温度在1300℃,保温3h时,磷酸镁开始出现熔融现象,并且部分伴随分解生成焦磷酸镁。同时,随着磷酸镁添加量增加,复相陶瓷材料中出现较多气孔,其抗折强度大大降低,最低值仅为12MPa;当磷酸镁含量增加到30wt.%时,大量熔融的磷酸镁将氧化锆颗粒浸润起来,磷酸镁晶粒之间形成连续相,其抗折强度提升,达到230.61MPa。     

包覆法添加烧结助剂制备Al2O3／SiCp复相陶瓷

通过包覆的方法将烧结助剂Ｙ２Ｏ３均匀地加入到陶瓷粉体中,用无压烧结制备Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣｐ复相陶瓷材料。在Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣ混合粉体上覆一层Ｙ（ＯＨ）３后,素坏结构均匀,且有利于提高素坏致密性。在较佳条件下,材料的相对密度和强调分别达到９６．８％和３６４ＭＰａ。     

微晶粒Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的制备与性能

以TiO2-MgO为烧结助剂、聚丙烯酰胺为分散剂,制备3种增韧A l2O3体系:纳米t-ZrO2颗粒、ZrO2纤维、纳米t-ZrO2颗粒-ZrO2纤维。经测试体系物理与力学性能、XRD和SEM分析,探讨烧结温度、纳米t-ZrO2颗粒、ZrO2纤维、烧结助剂加入量对相对密度、抗折强度、断裂韧性及微观结构的影响。结果表明:烧结温度对材料物理与力学性能的影响很大,ZrO2纤维没有明显增韧效果,体系的增韧主要依靠纳米t-ZrO2颗粒,纳米t-ZrO2颗粒在基体中同时存在晶间和晶内分布,加入质量分数5%的纳米t-ZrO2颗粒使微观结构更加致密和晶粒细化。烧结温度为1 600℃,纳米t-ZrO2颗粒质量分数为5%,烧结助剂m(TiO2)∶m(MgO)为1∶0.4时,复相陶瓷体系综合性能最佳,其相对密度和抗折强度分别是98.7%、274.82MPa、断裂韧性达到7.32 MPa.m1/2。     

对分形集及相关维数的讨论

本文对几种分形维数的定义进行了比较，并分别引用这些定义估算了几个分形集的分形维，其中有的定义和估算方法是本文给出的。     

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。     

复分形概念的发展及在天体物理中应用

阐述了分形研究中复分形的概念 ,对在大尺度宇宙物质分布中的可能应用及Hausdorff维数的物理意义也作了初步讨论     

混凝土中孔结构的分形维数研究

建立了分形模型来模拟水泥浆体的空间结构,在此基础上推导出了孔体积分形维数D和孔隙率P、孔径分布的关系式;根据所得公式预测混凝土的孔体积分形维数D在0到3之间,并且D值随孔隙率减小和孔径分布范围变宽而增大.同时运用压汞法(M IP)测定普通硅酸盐混凝土的孔结构,进行孔体积分形维数计算,发现孔体积分形维数与强度之间有比较好的相关性.