铝质陶瓷在热应力下裂纹形成及扩展的声发射表征

本文将声发射技术应用于陶瓷材料研究领域，通过由传感器，前置放大器，滤波器，主放大器，信号形成器，时基计数器组成的声发射检测系统，精确地测定了陶瓷材料在热应力作用下裂纹生长，扩展的动态过程；发现陶瓷材料在冷却过程中声发射计数率的峰值约为加热过程的４００倍，陶瓷材料在热应力下微裂纹的形成，生长主要发生在冷却过程中；当晶粒尺寸减小时，材料的微裂纹扩展，蔓延逐渐被抑制在较小的范围内。     

锌镍合金镀层的组成与相结构的关系

用Ｘ射线衍射等方法，研究了从碱性镀液电沉积的锌镍合金镀层的化学组成与相结构，晶粒尺寸，显微硬度的关系。结果表明，随着合金镀层中镍含量的提高，合金镀层由η和ｒ－相共存转变为只有ｒ－相；镀层的织构相应地由六方结构的（１００）择优面转变为立方结构的（３３０）择优面。η－和ｒ－相的晶粒尺寸随镀层镍含量的提高而降低；只有ｒ－相时，晶粒尺寸降低更为显著。镀层的显微硬度当镍含量为９．０ｗｔ．％时呈现一极小点。     

疲劳极限下损伤及“锻炼”效应

对两种晶粒尺寸的中碳钢光滑试样在疲劳极限附近进行了旋转弯曲疲劳试验；应用复型方法观察了疲劳损伤过程，讨论了晶粒尺寸和载荷大小对表面损伤的影响．结果表明：疲劳极限是短裂纹形成但不能继续扩展的极限应力；非扩展裂纹长度受晶粒尺寸和应力幅值影响；“锻炼”效应受应力水平影响，当后期载荷大于临界值时，“锻炼”效应消失     

稀土对6063铝合金组织性能的影响

对６０６３铝合金中添加稀土元素后所引起的机械性能、物理性能的变化进行研究，结果表明：稀土相主要分布在晶界，部分存在晶内；热挤压态稀土相周围有大量位错塞积；稀土元素的加入使铝合金晶粒细化、机械性能改善；添加少量的单一稀土Ｌａ能显著提高铝合金的导电导热能力；添加适量富Ｃｅ混合稀土可使２００℃时的热扩散率提高１２％．     

表面纳米化对高锰钢磨料磨损性能的影响

利用传统的喷丸技术，在高锰钢表面制备出了具有纳米晶结构特征的表层，并利用X射线衍射仪及高分辨透射电子显微镜表征了表面纳米晶的微观组织结构特征．喷丸处理试样的表层晶粒细化至纳米量级，喷丸60min试样的表面晶粒尺寸约为3～8nm．随着喷丸处理时间的增加，试样表面硬度增加，晶粒尺寸减小．利用三体磨料磨损试验机检验了喷丸处理前、后试样的磨料磨损性能，结果表明：喷丸时间为2～30min时，试样的耐磨性随着喷丸时间的增加而增加；喷丸30min试样的耐磨性提高了72％；过长的喷丸时间导致试样产生微裂纹而使耐磨性下降．晶粒细化和硬度提高使磨损机理发生改变，未喷丸处理试样的磨损主要为微观切削，而喷丸处理试样的磨损主要为疲劳剥落，磨损机理的改变使材料的耐磨性提高．     

微量元素对CuZnAl形状记忆合金晶粒细化和晶粒生长的影响

研究了添加 Ｚｒ，Ｔｉ，Ｂ和 Ｆｅ元素，对 ＣｕＡｎＡｌ形状记忆合金晶粒细化和 晶粒生长的影响；探讨了合金晶粒细化与晶粒生长的机制。试验结果表明：合 金中添加Ｚｒ，Ｔｉ，Ｂ，Ｆｅ元素，晶粒得到显著细化，晶粒生长受到抑制；晶粒 生长受到抑制最大的添加元素为 Ｚｒ，其余顺序为 Ｂ，Ｔｉ，Ｆｅ；添加 Ｚｒ，Ｔｉ的 合金，在９００℃上发生异常晶粒长大现象，这是由于晶界结构的变化，固溶 Ｚｒ，Ｔｉ原子对晶界的作用在高温时削弱及第二相粒子的溶解。添加 Ｂ的合 金，当ＣＢ＜０．０１（ｗｔ％）时，晶粒尺寸随含Ｂ量增多急剧减小；当ｃＢ＞０．０１ （Ｗｔ％）时，晶粒尺寸变化不大，该合金晶粒细化主要是固溶于基体中的硼的 作用。     

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．     

40Cr钢表面纳米层形成机理的研究

通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和透射电子显微镜分析研究了高能表面处理后40 Cr钢表面纳米层的组织结构，探讨了表面纳米层的形成机理．利用纳米压痕仪测定了表面纳米层的硬度．结果表明，采用高能表面处理技术在40 Cr钢表面制备出平均晶粒尺寸约为11nm的表面纳米层．纳米层的形成过程中，粒状渗碳体易于产生应力集中，在集中应力的作用下通过破裂碎化形成纳米晶；铁素体通过位错产生、缠结等，细化为小尺寸晶粒．表面纳米层的硬度明显提高．     

喷射电铸快速制造的试验研究

介绍了喷射电铸快速制造技术的原理与系统组成，采用喷射电铸快速制造工艺制备了具有简单形状的纳米晶金属铜样件，运用扫描电子显微镜和X-射线衍射等现代分析手段对纳米晶微观结构进行分析.结果表明，喷射电铸能显著提高极限电流密度，细化晶粒，改善铸层质量．铜沉积层具有纳米晶微观结构，平均晶粒尺寸约为55．6nm，最小晶粒尺寸可达41．4nm．     

(Ba1-xSrx)TiO3介电常数与温度、频率的关系

分析了影响(Ba1-xSrx)TiO3陶瓷材料介电特性的诸因素，从温度依赖、频率响应两个方面，对BST陶瓷材料的介电常数进行了研究．在进行频率特性的测试中，选取x=0．35的BST、材料，即(Ba0.65Sr0.35)TiO3，测得不同晶粒度下的介电常数随频率的变化曲线．在进行温度特性的测试中，测量了不同晶粒度的BST材料介电常数与温度变化的关系，并绘制了关系曲线．     

颗粒级配对SiC-Si复相陶瓷材料摩擦性能的影响

采用SiC颗粒级配的方法形成了SiC-Si复相陶瓷材料,研究颗粒级配SiC-Si的组织结构及其对SiC-Si复相陶瓷干摩擦磨损性能的影响.结果表明,采用SiC颗粒级配方法能明显改善SiC-Si复相陶瓷材料的干摩擦磨损性能.粗细颗粒间的级配具有相互强化的作用,并且有利于光滑摩擦表面的获得与稳定;同时可提高复相陶瓷对断裂磨损的抗力.     

用陶瓷过滤器进行高温煤气除尘技术研究

在分析国外陶瓷过滤器研究现状的基础上,提出了陶瓷过滤器的材料选择原则。设计制造的烛状陶瓷过滤器元件选用粘土烧结碳化硅材料、锯末造孔剂,其性能已接近国际先进水平,可用于高温煤气除尘等领域。     

纳米结构陶瓷涂层精密磨削的初步分析

近年来纳米结构陶瓷涂层材料得到了广泛应用.本文介绍了纳米结构陶瓷涂层材料的磨削特性,概述了工程陶瓷材料的磨削性能,对纳米结构陶瓷涂层精密磨削的材料去除机理进行了初步分析.     

0-3型压电复合材料Yamada模型改善

通过对二元系0-3型压电复合材料Yamada模型进行详细分析,讨论了复合材料系统中各组元性能对复合材料压电常数D33的影响,找出了Yamada估算式高于实验值的原因.提出了可以改善复合材料压电性能的方法,减小组元间的介电常数差异、在陶瓷颗粒表面包覆过渡介电物质,对提高复合材料压电性能是十分有意义的.     

PZT6.5 MHz压电陶瓷滤波器的设计与工艺研究

介绍了6.5 MH z压电陶瓷滤波器的设计原理和制备工艺。通过对锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷材料的改性,确定了滤波器陶瓷材料的配方,通过对分割电极的设计,实现了二重模滤波器的电容耦合;经过不断的试验和工艺改进,使产品性能达到了预期的目标。     

Anti-penetration performance of high entropy alloy-ceramic gradient composites

A high-entropy alloy-ceramic gradient composite of TiC-TiB₂/75vol% Al_0.3CoCrFeNi was successfully prepared by combustion synthesis under an ultra-high gravity field, which is a low-cost method with high efficiency. The ceramic particles were gradient distributed in the Al_0.3CoCrFeNi matrix, and the hardness of the composite material gradually decreased along the thickness direction. The anti-penetration performance of the gradient composites was simulated using the ANSYS/LS-DYNA explicit simulation program. The results demonstrate that the distribution of the ceramic particles strongly affected the mechanical properties and the anti-penetration performance of the composites. With the same total ceramic volume fraction, the gradient composites exhibit better anti-penetration performance than the corresponding ceramic-metal interlayer composites. The more uneven the ceramic distribution, the greater the elastic modulus and yield stress of the surface layer and, thus, the better the anti-penetration performance.     

陶瓷废料生产建筑材料的试验研究

为了提高陶瓷废料的利用率,本试验研究了用陶瓷废料生产建筑材料的可行性.用不同配比的陶瓷抛光砖粉代替水泥制作混凝土试件,分别测量混凝土试件和免烧砖试件的抗折强度、抗压强度,并用XRD)等检测方法测试了水泥和陶瓷抛光砖粉的性能.试验结果表明:陶瓷抛光砖粉可以作为水泥混合材料生产合格的、强度较高的水泥;用废瓷砖生产的免烧砖具...     

陶瓷/芳纶纤维复合靶板防弹性能研究及结构改进

为了提高靶板防弹性能,提出一种由陶瓷和芳纶纤维复合材料构成的防弹结构。对陶瓷及芳纶纤维防弹性能有限元仿真分析的结果表明：陶瓷的弹孔面积大于纤维,陶瓷内部的形状比较粗糙而纤维则比较平滑,陶瓷吸能主要是通过自身的破碎和断裂及应力波的传递实现的,而纤维吸能则主要是通过自身的拉伸和延展将弹丸的动能转换为自身的弹性势能和断裂能。此外,基于陶瓷和芳纶纤维的抗侵彻原理,进行了复合靶板的结构设计,并利用NSGA-II算法对层间材料的厚度进行了优化,优化后复合靶板子弹的剩余速度降低了185 m/s,靶板的面密度降低了5.4 kg/m²,综合防弹性能得到了明显提高,为后续进行新型轻质防弹复合装甲的结构设计提供指导思路。     

SiC陶瓷密封材料的性能分析

本文就全新的反应烧结型 SiC 陶瓷材料在主要密封性能方面与目前广泛使用的优质密封材料优质合金(YG)类及另一类工程陶瓷 Al_O_3,根据部份实验及有关资料在磨损、热性能、耐蚀性以及可加工性方面作对比分析,论证 SiC 工程陶瓷(Fine Ceramics)是一种性能良好的密封环材料:     

石墨烯复合材料在警车防弹防护方面的研究

研究警车高性能防弹防护材料应用技术,尝试采用石墨烯改性的方式对陶瓷及铝合金的强度、韧性性能进行了改性提升,利用石墨烯改性材料制备了复合防弹板,并进行了实弹射击试验,研究了防弹警车应用可行性.试验结果表明,石墨烯改性可以有效提高陶瓷的断裂韧度,以及铝合金的强度及弹性模量.经53式7.62 mm穿甲弹三次射击,靶板无穿透,用石墨烯改性陶瓷制备的防弹装甲板,可有效降低材料密度,大幅度提高防弹性能,对车辆防弹性能及轻量化技术研究具有一定的参考价值.