Si3N4／SiCp复相陶瓷材料的研究进展

综述了ＳｉＣ闰弥散强化Ｓｉ３Ｎ４基陶瓷材料的研究近况，根据Ｓｉ３Ｎ４和ＳｉＣ的不同烧结机理对Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣｐ复相陶瓷材料烧结机理以及ＳｉＣｐ的掺入对材料可烧结性的影响进行了理论上的探讨。将ＳｉＣｐ粒子的尺寸对Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣｐ复相陶瓷材料显微结构和力学性能的影响与材料可烧结性之间的关系进行了分析，通过比较热压Ｓｉ３Ｎ４／ＳｉＣｐ复相陶瓷材料和Ｓｉ３Ｎ４／纳米ＳｉＣｐ复相陶瓷材料中ＳｉＣｐ一地     

SiC-WC复相陶瓷的力学性能与显微结构

在α-SiC和β-SiC超细粉末中,以Al、B、C为烧结助剂,分别添加0～24vol%WC,研究了SiC—WC复相陶瓷的力学性能和显微结构,获得了一种室温弯曲强度和断裂韧性分别达700MPa和8.6MPa·m(1/2)的SiC-WC复相陶瓷.     

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。     

铝热法制备的ZrO_2/Al_2O_3复相陶瓷材料组织和力学性能

通过铝热反应制备ZrO2/Al2O3复相陶瓷材料,研究ZrO2含量对复相陶瓷显微组织与力学性能的影响.结果表明:复相陶瓷的相组成为ZrO2和Al2O3.随着ZrO2含量增加,ZrO2在基体中的分布越均匀,维氏硬度为8～15GPa,在ZrO2质量分数为41.5%时呈现最大值为14.85GPa;断裂韧性先增加后降低,在ZrO2质量分数为30%时呈现最大值8.01MPa.m1/2.     

烧结方法对Ni-MF/Al_2O_3复相陶瓷力学性能及微观结构影响

采用裸烧和石墨埋烧两种烧结方法制备Ni-MF/Al2O3复合材料,研究不同质量的镍(Ni)颗粒对莫来石纤维(MF)增强氧化铝陶瓷复合材料的结构和力学性能影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析复合材料的化合物组分以及Ni掺杂后韧性增加的原理。结果表明:选用石墨埋烧法,当复合材料中加入w(Ni)=15%时,其抗弯强度达731.67 MPa,断裂韧性达9.32 MPa.m1/2,相对密度为96.8%。石墨埋烧试样的抗弯强度、断裂韧性和相对密度优于裸烧的试样;随着Ni质量分数的增加,试样的抗弯强度呈线性下降,断裂韧性呈线性增加,相对密度呈先升高后下降;Ni掺杂复合材料可实现韧性提高;Ni颗粒与MF纤维使复合材料的韧性得以改善。     

Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的超塑压缩变形织构

为了验证Al2O3-ZrO2复相陶瓷压缩变形后是否出现织构,采用X射线衍射（XRD）、极图和扫描电镜（SEM）对Al2O3-ZrO2复相陶瓷超塑压缩变形后的组织进行了分析。结果表明：复相陶瓷压缩变形后,Al2O3晶粒在（110）、（113）和（300）晶面出现择优取向,织构强度高达6.21,而ZrO2取向不明显。     

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。     

铝热反应制备YAG/Al2O3复相陶瓷的组织和性能

利用铝热反应熔化法制备YAG/Al2O3复相陶瓷材料,研究配料中Y2O3含量对复相陶瓷显微组织和力学性能的影响.结果表明:复相陶瓷的相组成为YAG和Al2O3,合有少量的Fe相.随着Y2O3含量的增大,Al2O3颗粒分布越均匀,复相陶瓷的维氏硬度先减小后增加,而相对密度是增加的,在x=0.90时达到最大值分别10.9 ...     

纳米Al_2O_3对氧化铝陶瓷力学性能及微观结构的影响

研究不同含量的纳米Al2O3对氧化铝陶瓷力学性能的影响;利用SEM观察材料的微观组织结构.实验结果表明:氧化铝陶瓷的相对密度、抗弯强度和断裂韧性随着纳米Al2O3粉含量的增加呈先增大后减小的趋势.当纳米Al2O3粉的质量分数为30%,烧结温度为1450℃时,氧化铝陶瓷微观组织细化均匀,氧化铝陶瓷的相对密度达到96.98%,抗弯强度和断裂韧性分别达到了412.61MPa和3.96MPa·m1/2.     

添加Al_2O_3对95W-Ni-Fe合金微观组织与力学性能的影响

针对钨合金作为预制破片战斗部穿甲后的易碎性,研究了添加不同粒径Al2O3对95W合金微观组织与性能的影响.结果表明,随着添加的Al2O3粒径的减小,钨合金中钨颗粒的平均直径尺寸减小 获得的新型95W合金的静态抗拉强度和延伸率均低于传统95W合金,并且新型95W合金的强度和延伸率随着添加Al2O3初始粉末粒径的降低而增加 添加Al2O3初始粉末粒径的减小增大了新型95W合金的抗压强度 新型钨合金由于Al2O3的存在引发了大量初始裂纹并在承受冲击载荷时导致应力集中,微裂纹迅速连结并扩展后形成裂纹.     

Reinforcing effect of graphene on the mechanical properties of Al2O3/TiC ceramics

Multilayer graphene (MLG)-reinforced Al2O3/TiC ceramics were fabricated through hot pressing sintering, and the reinforcingef-fect of MLG on the microstructure and mechanical properties of the composites was investigated by experiment and simulation. The simula-tion of dynamic crack initiation and propagation was investigated based on the cohesive zone method. The results show that the composite added with 0.2wt% MLG has excellent flexural strength and high fracture toughness. The major reinforcing mechanisms are the synergistic effect by strong and weak bonding interfaces, MLG pull-out, and grain refinement resulting from the addition of MLG. In addition, the ag-gravating of crack deflection, branching, blunting, and bridging have indispensable contribution to the improvement of the as-designed mate-rials.     

Effects of BN content on the mechanical properties of nanocrystalline 3Y-TZP/Al2O3/BN dental ceramics

3Y-TZP/3wt％ Al2O3 powder was coated with varying amounts of BN using the urea and borate reaction sintering method, and then multiphase ceramics were prepared by hot pressing sintering. The micro-topography and the compositional analysis of synthesized ceramics were conducted through scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and X-ray diffraction. A mechanical tester was used to analyze the Vickers hardness, fracture toughness, and bending strength of the synthesized ceramics. The results showed that the ceramic with a BN content of 12wt％ showed the best processability, but had diminished mechanical properties (such as fracture toughness and bending strength). The ceramic with a BN content of 9wt％ showed better processability than those with 3wt％ and 6wt％ BN. However, the fracture toughness was affected by the addition of 9wt％ BN, making this ceramic only usable as a base material for a three-unit fixed bridge. In con-trast, the ceramics with a BN content of 3wt％ or 6wt％ fulfilled the criteria for use in multi-unit restoration, but their low processability made them unsuitable for milling after sintering.     

稀土Sm2O3对WCoB-TiC复相陶瓷组织的影响

以WC、TiB₂、Co粉末为基本原料,添加稀土Sm₂O₃为抑制剂,采用真空液相反应烧结技术制备WCoB-TiC复相陶瓷材料,利用XRD、SEM和EDS对其微观形貌和相组成进行表征。结果表明,添加一定量稀土Sm₂O₃后,WCoB-TiC复相陶瓷晶粒细小且分布均匀,晶粒的长大得到抑制;随着稀土Sm₂O₃的过量加入,复相陶瓷中有棒状晶粒出现,晶粒有粗化的趋势。在1400℃下烧结时,当Sm₂O₃添加量为0.3%时,制成的WCoB-TiC复相陶瓷材料密度达到10.01g/cm³,硬度HRA达到 91。     

Nb对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响

研究了热压烧结条件下Nb元素对Ti/ [φ(Al2 O3 ) =80 % ]复合材料相对密度、抗弯强度、断裂韧性及维氏硬度等力学性能的影响 ,分析了其影响机理。结果表明 ,在Ti/ [φ(Al2 O3 ) =80 % ]的Al2 O3 复合材料中掺入Nb元素 ,材料的微观组织形貌得以细化 ,性能有了较大提高。随Nb掺量的增加 ,材料的相对密度、维氏硬度与抗弯强度先增大后减小 ,当掺量为 φ =1.5 %时 ,其相对密度、抗弯强度、维氏硬度达到最高 ,分别为 98.13%、5 0 1.0 6MPa和 2 0 .31GPa ,断裂韧性随Nb掺量的增加而增大 ,当掺量为 φ =2 %时 ,其断裂韧性为5 .2 4MPa·m1/ 2 。     

低碳多相钢的组织调控与力学性能

采用优化后的临界区再加热—淬火—中温等温(T1、T2)热处理工艺,对具有不同前躯体组织的(0.22/0.17)C-(1.91/1.85)Mn-(1.32/0.94)Si两类热轧6 mm钢板分别进行处理,获得了具有铁素体、贝氏体、马氏体以及弥散分布于原奥氏体晶界、相界等处的残余奥氏体所构成的多相组织.利用扫描电镜、X射线衍射以及电子背散射衍射分析技术等对不同热处理阶段钢的微观组织进行了表征.结果证实,采用不同的前躯体组织设计可以很好地调控临界区再加热逆转变奥氏体的组织形貌、比例以及碳含量,进而通过后续处理来实现对钢中多相组织的调控.前躯体为马氏体的0.22C钢,经T1工艺后获得了以针状铁素体为基体的多相组织,其强塑积超过了30 GPa.％;前躯体为铁素体+马氏体的0.17C钢经T2工艺后获得了以块状铁素体为基体的多相组织,其强塑积超过了27 GPa.％.     

Al90Mn9Ce1／Al2O3复合材料综合性能研究

研究了通过放电等离子烧结（Spark Plasma Sintering,SPS）方法制备的Al90Mn9Ce1／Al2O3金属／陶瓷块体复合材料的抗氧化腐蚀性能和力学性能。结果表明,复合材料具有良好的抗氧化抗腐蚀性能以及较高的强度,强度氧化速率仅为0．016mg／h、腐蚀速率为3．2mg／h;抗压强度514MPa、显微硬度达到231．75HV。