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1.
ZrO_2增韧Al_2O_3/SiCw陶瓷复合材料研究 总被引:2,自引:1,他引:2
研究了热压烧结Al2O3+0.20SiCw(体积分数,下同)-ZrO2(摩尔分数为0.02Y2O3,记为ZrO2(0.02Y))陶瓷复合材料的力学性能及韧化机制。结果表明,在Al2O3+0.20SiCw陶瓷中添加ZrO2(0.02Y)颗粒可使Al2O3+0.20SiCw材料进一步韧化和强化;室温下Al2O3+0.20SiCw+0.30ZrO2(0.02Y)复合材料的断裂韧性和抗弯强度分别可达10.85MPa·m1/2和1207MPa。断口形貌和裂纹扩展途径的SEM观察和XRD分析结果表明,复合材料的增韧机制为裂纹偏转与绕过,晶须桥接与拔出以及相变增韧,并且晶须增韧与相变增韧具有良好的叠加性 相似文献
2.
研究了LCASSiCwZrO2 复合材料的力学性能及其微观结构.力学性能分析表明:SiCw 增韧和ZrO2 相变增韧的加和性不是简单地叠加,SiCw 增韧提高了ZrO2 相变增韧效果.体积分数分别为55 % ,30% ,15% 的LCAS,SiCw ,ZrO2 复合材料的断裂韧性K1C和抗弯强度σb 达到6-4 MPa·m1/2 和331-7 MPa.透射电镜(TEM) 图象表明:复合材料中ZrO2 起了应力诱导相变增韧作用;LCAS/SiCw 界面较清晰,其宽度约15 nm ;搭在LCAS/SiCw 界面两侧的杆状TiC 颗粒增加了界面结合强度 相似文献
3.
研究了热压烧结SiC晶须(SiCw)增强Y-TZP陶瓷基复合材料的力学性能及增韧机理。结果表明,在SiC晶须分散均匀的情况下,晶须含量达15vol%时,复合材料的力学性能优于基体材料的力学性能。当SiCw含量为10vol%时,复合材料的强度和断裂韧性分别为1036.9±15.1MPa和14.01±0.16MPa·m(1/2)。晶须引起的裂纹偏转、晶须拔出和由ZrO2相变引起的孪晶是该复合材料的主要增韧方式。 相似文献
4.
碳化硅、氧化锆增韧氧化铝复相陶瓷的研究 总被引:6,自引:0,他引:6
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. 相似文献
5.
研究了在ZrO2含量在15wt%晶须含量对Al2O3/TiN/ZrO2/SiCw复合材料的显微结构与力学性能的影响。当SiCw含量由10wt%增加到30wt%时,弯曲强度σf和断裂韧性KIC最高可达1134MPa和12.26MPa.m^1/2。用SEM,TEM观察分析了复合材料的表面抛光组织,断口形貌和微观结构。试验结果表明,复合材料强韧化机制主要为晶拔拔出,相变增韧,裂纹偏转和晶须与基体界面解高 相似文献
6.
本文研究了一种新型的陶瓷基复合材料-SiC晶须补强ZTA(Y)陶瓷材料的断裂特性.分析表明,复台材料基体以解理断裂为主,沿晶断裂出现在晶粒粗大的场合.断裂过程中发生了ZrO2(t)→ZrO2(m)的马氏体相交.断裂时晶须的拔出是明显的,晶须引入基体的张应力将使裂纹扩展途径更为曲析,这都将有利于复合材料断裂韧性的增加. 相似文献
7.
复合稳定ZrO2在高温热处理过程中,发生立方相向四方相的相变,由于Y2O3或Ce2O3和MgO的复合稳定作用,相变过程产生大量介稳的t-ZrO2析出体。可相变四方相含量随热处理时间而增加,其中外2mol%Y2O3的(Y,Mg)-PSZ/MgAl2O4材料处理至800h仍未降低。热处理过程中Y2O3和Ce2O3始终存在于晶格中稳定ZrO2.复合稳定剂充分体现了对立方和四方相的稳定作用,多元PSZ的稳 相似文献
8.
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。 相似文献
9.
热压烧结制备晶须补强复合材料 总被引:6,自引:0,他引:6
通过热压烧结成功地制备了高致密度的SiCw晶须补强CMAS玻璃陶瓷基复合材料.SiCw晶须经超声波分散以后,加入到已球磨好的CMAS粉末与有机添加剂的浆料中,搅拌得到SiCw分散均匀的混合浆料.含有机添加剂的浆料在较低的压力下(2.37kPa)挤压通过微孔(=250μm),获得SiCw晶须分散均匀并高度取向的纤维状生坯.含晶须20%的CMAS通过无压烧结,烧结后样品相对密度仅达80%.但是通过热压烧结就可制备出相对密度达94.2%的复合材料. 相似文献
10.
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 相似文献
11.
采用国产SiC晶须(SiC_W)制备SiC_W-ZTA陶瓷基复合材料,研究了SiC晶须含量对复合材料的抗弯强度及断裂韧性的影响;并分析了晶须增韧和ZrO_2相变增韧两种机制协同作用的条件。 相似文献
12.
研究了SiC片晶(SiCp)强化Si3N4基复合材料及其力学性能和增韧机理。研究结果表明,加入SiCp使Si3N4材料的强度明显提高,并在SiCp含量(SiCp)=0.20(SiCp的体积分数)时有一峰值,SiCp加入量进一步增加使强度有较大降低。SEM观察表明,裂纹偏转、片晶桥接是主要增韧机理,片晶拔出、基体细化等亦对断裂韧性的增加作出贡献,其作用与晶须增韧的机理相似。 相似文献
13.
通过拉伸和两种缺口断裂韧性试验(4PB和3PB)及断口和卸载试样金相观察分析,对SiC粒子增强铝基复合材料的断裂行为进行了研究.结果表明:SiC粒子与基体界面发生脱粘开裂形成微裂纹并扩展进入基体是其主要断裂过程.在SiC粒子加入量相同,并进行T6处理的条件下,大尺寸SiC粒子的复合材料具有较高的断裂强度和断裂韧性. 相似文献
14.
为了改善氰酸酯树脂基复合材料的层间性能,研究了不同类型晶须材料,即硼酸铝晶须、钛酸钾晶须和硫酸钙晶须对氰酸酯树脂的增韧改性作用,并探讨了硼酸铝晶须对氰酸酯树脂/玻璃纤维布复合材料的力学性能和耐湿热性的影响.研究结果表明:3种晶须材料均可显著提高氰酸酯树脂的弯曲强度和冲击强度,硼酸铝晶须改性效果最佳;硼酸铝晶须添加到氰酸酯树脂/玻璃纤维布复合材料中,复合材料的层间剪切强度和弯曲性能大幅增强,耐湿热性能明显提高.SEM分析表明:晶须在材料破坏过程中,能起到"锚钉"和阻止微裂纹扩展的作用,是氰酸酯树脂的韧性以及复合材料的层间剪切强度得到改善的主要原因. 相似文献
15.
ZrO2(3Y)增韧增强WC-20%Co金属陶瓷复合材料 总被引:1,自引:0,他引:1
采用热等静压真空烧结工艺制备了不同含量ZrO2(3Y)/WC-20%Co金属陶瓷复合材料.对复合材料进行了硬度、抗弯强度和冲击韧性等力学性能测试,用扫描电子显微镜(SEM)分析了微观组织及冲击断口成分,用X射线衍射定量分析计算了力学性能试验前后t→m相变量.实验表明:ZrO2(3Y)在WC-20%Co基体中呈球形,均匀分布在Co相和WC相中,该复合材料抗弯强度和冲击韧性明显提高,硬度指标提高不明显. 相似文献
16.
SiCpl-BAS复合材料的显微组织与力学性能 总被引:6,自引:0,他引:6
用热压烧结法工艺制备碳化硅片晶增强BAS(BaOAl2O32SiO2)玻璃陶瓷基复合材料(SiCpl-BAS),并对其组织结构与力学性能进行了研究,结果表明,当碳化硅片晶体积分数达到0.30时,SiCpl-BAS复合材料的断裂韧性和抗弯强度分别从纯基体的100.3MPa和1.49MPa.m^1/2,提高到181.0MPa和3.20MPa.m^1/2,主要的增强增韧机理为裂纹的偏转,分岔和片晶的拔出。 相似文献
17.
在前期对原位生成TiB2增韧SiC制备工艺研究的基础上,研究了TiB2/SiC复合陶瓷的显微组织与力学性能.研究发现:在φ(TiB2)介于5%~20%时,原位生成的TiB2相在SiC基体中的分布都比较均匀;当φ(TiB2)为5%和20%时,TiB2颗粒等面积圆直径平均值分别为2.6和3.9μm;另外,TiB2颗粒能起到明显细化SiC晶粒的作用.随着φ(TiB2)的增加,TiB2/SiC复合材料的相对密度、维氏硬度和断裂韧性均增大.当φ(TiB2)为20%时,复合材料相对密度、维氏硬度和断裂韧性分别为94.8%,29.1 GPa和5.9 MPa.m1/2.经优化工艺制备的TiB2/SiC复合陶瓷... 相似文献
18.
氧化铝及氧化铝基复合材料强韧性的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
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。 相似文献