氧化铝陶瓷的增韧

本文研究采用氧化锆相变增韧及晶须补强两条途径增韧氧化铝基复合陶瓷。 通过控制Y_2O_3在YPSZ(Y_20_3部分稳定氧化锆)的含量以及YPSZ在ZTA(氧化锆增韧氧化铝)的含量可以最大限度地使基质中氧化锆以亚稳四方相形式存在。 通过控制YPSZ的晶粒尺寸小于基质晶粒尺寸可使ZTA陶瓷的K_(1c)和σ_(bb)同时得到提高。 SiC晶须补强ZTA陶瓷,利用ZrO_2(t)相变作用缓解晶须引入基体的张应力,使材料得到双重韧化,提高了力学性能。     

二氧化锆陶瓷增韧的位错模型

建立了二氧化锆相变增韧的位错模型.在此模型的基础上,计算了裂纹扩展力和断裂韧性,并将裂纹前缘及两侧的相变粒子对韧性的贡献作了比较,同时从位错的角度出发解释了二氧化锆相变的尺寸效应。通过结果分析得出了相变时的范性形变对增韧有贡献等较有意义的结论。     

ZrO2／TiN／Al2O3复合材料的力学性能与增韧机理

本文热压烧结制备了ＺｒＯ２／ＴｉＮ／Ａｌ２Ｏ３复合材料。用ＳＥＭ、ＴＥＭ观察了复合材料表面抛光组织、断口形貌、裂纹扩展和微观结构。研究了ＺｒＯ２含量对复合材料的力学性能的影响。当ＺｒＯ２含量增加到２０ｗｔ％时，弯曲强度σｆ和断裂韧性ＫＩＣ最高可达９８９ＭＰａ和１０．８４ｍＭＰａ．ｍ＾１／２。实验结果及分析表明，ＺｒＯ２／ＴｉＮ／Ａｌ２Ｏ３复合材料的增韧机理主要为ＺｒＯ２相变、裂纹偏转及ＴｉＮ颗粒弥     

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。     

莫来石陶瓷的制备

以铝矾土和红柱石为原料制备莫来石陶瓷。在１２５０～１５００℃区间烧成莫来石，获得了莫来石生成量随化学成份与烧结温度不同而变化的关系。在温度高于１３５０℃时，Ａｌ_２Ｏ_３成份处于６０％～７０％之间。温度对莫来石的生成量影响非常敏感，温度每上升５０℃，莫来石的生成员提高～１０％。     

蓝晶石基刚玉-莫来石陶瓷

本实验在制备刚玉-莫来石陶瓷过程中加入蓝晶,以蓝晶石的膨胀性能来抵消或减小陶瓷烧结过程中的收缩比例,增强陶瓷的各项性能,特别是抗折强度;并通过改变烧结制度,探究蓝晶石基刚玉-莫来石最佳的烧结温度。     

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。     

Ca1-xBaxZr4(PO4)6陶瓷力学性能研究

用共沉淀法合成了化合物Ca1-xBaxZr4(PO4)6(x=0,0．25,0．5,0．75,1．0,简称CBZP)的粉体。将CBZP系列粉体在100MPa下干压成型,一无压烧结制成CBZP系列陶瓷,并研究了x取值和抗弯强度值的关系。采用的烧结制度为,添加3％的ZnO为助烧剂,在1100℃下烧结2h。所得的烧结体抗弯强度(x=0,0．25,0．5,0．75,1．0)分别达到59．45、84．52、75．24、59．63和71．42MPa。     

添加TiO2对CaAl2O4陶瓷物相组成及微波介电性能的影响

CaAl_2O_4陶瓷由于其优异的微波介电性能(εr=8.9,Qf=91,350 GHz,τf=-55ppm/℃)而获得广泛关注,然而其较负的谐振频率温度系数(τf)极大地限制了其商业化应用.本文通过标准固态反应法制备了(1-x)CaAl_2O_4-xTiO_2(x=0.05,0.10,0.15,0.20)陶瓷并系统地研究了TiO_2添加量对物相组成、微观结构以及微波介电性能的影响规律.X射线衍射数据(XRD)与扫描电子显微图谱(SEM)表明添加的TiO_2在高温烧结过程中与CaAl_2O_4基体反应生成CaTiO_3与CaAl_4O_7,且第二相含量随TiO_2添加量的增加而增大.此外,随着x值的增大,(1-x)CaAl_2O_4-xTiO_2陶瓷介电常数(εr)与谐振频率温度系数逐渐增加,而Qf值出现一定程度的下降;在x=0.15成分处获得τf值近零的最优微波介电性能组合(εr=13.9,Qf=39 000GHz,τf=5.4ppm/℃).     

莫来石纤维对钛酸铝陶瓷力学性能的影响

利用X射线衍射、扫描电镜、热膨胀系数、抗弯强度和气孔率测试等手段，研究了莫来石纤维对钛酸铝陶瓷力学性能的影响。实验结果表明莫来石纤维使钛酸铝陶瓷抗弯强度得到较大增加的同时，复合陶瓷承受的形变也大大提高了，其机理主要是纤维从基体中的拔出。但莫来石纤维过量时，将导致复合陶瓷成型的困难和抗弯强度的降低。而烧结温度超过1500℃时，纤维将粉化而失去其对钛酸铝陶瓷的补强增韧作用。     

ZnCr2O4陶瓷结构的扫描电镜考察

本文报道用电子扫描电镜（ＳＥＭ）考察研究ＺｎＣｒ２Ｏ４陶瓷传感器样品的颗粒结构状况。     

莫来石对钛酸铝陶瓷组织性能的影响

钛酸铝陶瓷是一种优异的高熔点、低膨胀性的无机非金属材料,然而其热膨胀性的各向异性导致了其烧结体中有很多裂纹,从而使其不能有较高的强度和致密度,为了提高其强度、抑制其分解往往在钛酸铝中加入莫来石.本文系统地研究了莫来石含量对钛酸铝材料组织性能的影响,通过力学性能、热学性能的比较,得出当莫来石质量分数(含量)为12%时材料综合性能较佳,此时材料的热膨胀系数为1.65×10-6/℃,并且由于微观结构中孔洞较少,强度可达59 MPa.     

关于（MgFe）2SiO4物性参数计算公式的讨论

(MgFe)_2SiO_4是上地幔介质的主要成分,计算其物性参数有助于了解地球内部的物理状态和物理过程,是地学的基础性研究工作。Goto等曾给出(MgFe)_2SiO_4的物性参数,但其所用公式尚需作适当修正。本文在对Birch状态方程作进一步讨论的基础上,修正了Goto等的公式,并重新计算了(MgFe)_2SiO_4的密度、热膨胀系数和定压比热,在综述目前工作的基础上给出了热传导系数的计算结果。     

氧化锆（氧化钇）—氧化铝陶瓷的透射电子显微分析

氧化锆(ZrO_2)马氏体相变增韧是改善陶瓷材料性能的重要途径,研究 ZrO_2的马氏体形态对相变增韧具有重要意义,本文利用透射电镜研究了 ZrO_2(Y_2O_3)-Al_2O_3陶瓷中各相的形态。观察分析表明 ZrO_2(Y_2O_3)固溶体中马氏体相变有两种类型:第一类马氏体(M_Ⅰ),其孪生面为(010)、(001)、(011)和(011);第二类马氏体(M_Ⅱ),其孪生面只可能是(011)和(011)。并在 M_Ⅰ中发现相变后形成的形变李晶,在 M_Ⅱ中发现二次衍射参与成象后形成的水纹图。还发现在未转变的面心四方(FCT)相 ZrO_2(Y_2O_3)固溶体中,局部区域出现调幅结构。