碳化铬金属陶瓷熔覆层的组织及性能研究

利用自蔓延高温合成（ＳＨＳ）熔铸技术将碳化铬的高温熔体铺展在平面样品的钢表面上，从而形成厚度为几毫米的熔覆层。为克服碳化铬与底材的润湿问题，采用与Ｆｅ有良好互溶性的Ｃｒ作为润湿功能层。在此基础上，使Ｃｒ－Ｃ合金层中的碳作阶梯改变，从而获得了梯度熔覆层结构，采用氮气加压（１００ＭＰａ）和预热工艺（３００℃）等措施，控制反应燃烧温度，改善熔体流动性，增大熔渣分离速度，有利于提高熔覆层表面平滑程度。以９５０℃盐水循环激冷实验评价熔覆层与底材结合强度。结果表明，循环次数大于４０次时仍未出现剥落迹象。研究认为，良好的结合强度来源于界面间强烈的治金作用以及梯度成分分布。     

（TiO_2－Al－C）－（Ti－C－Ni）复合体系的自蔓燃热力学分析

研究了Ｔｉ－Ｃ－Ｎｉ系添加剂对（ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｃ）－（Ｔｉ－Ｃ－Ｎｉ）复合体系化学反应热力学特性的影响。结果表明，单位质量热效应△Ｈ与Ｔｉ－Ｃ－Ｎｉ系在复合体系中所占质量比ｋ之间存在着严格的线性关系，其斜率仅由Ｎｉ在Ｔｉ－Ｃ－Ｎｉ系中所占质量比γ决定，而截距为一常数，等于ＴｉＯ２－Ａｌ－Ｃ单位质量热效应。当γ＜γ０＝４５．７９％时，Ｔｉ－Ｃ－Ｎｉ可提高其绝热燃烧温度。当γ＝０．１时，复合体系绝热燃烧温度基本上随添加量ｋ增加而呈线性增加。     

两种系列极性玻璃陶瓷的低温介电和热释电性

在１０Ｋ～３００Ｋ温度范围内研究了Ｂａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８和Ｓｒ２ＴｉＳｉ２Ｏ８极性玻璃陶瓷的个电和热释电性．Ｂａ２ＴｉＳｉ２Ｏ８玻璃瓷的室温热释电系数达到－７．０×１０－６Ｃ／ｍ２、Ｋ，具有良好的低温热释电性．含ＳｒＴｉＯ８结晶的Ｓｒ２ＴｉＳｉ２Ｏ８极性玻璃陶瓷的室温热释电系数仅为－１．８×１０－７Ｃ／ｍ２·Ｋ，而且其绝对值在１００Ｋ以下较快地变小，并在４０Ｋ以下出现正值，它可能是由于ＳｒＴｉＯ８结晶发生结构相交的结果．     

β＇－Sialon陶瓷的抗热震性

测定了无压和热压烧结两种β’－Ｓｉａｌｏｎ陶瓷的抗热震性能，计算了两者的抗热震参数，发现热压烧结β’－Ｓｉａｌｏｎ的抗热震断裂能力优于元压烧结β’－Ｓｉａｌｏｎ，而抗热震损伤能力却劣于后者。ＳＥＭ分析和理论推导认为，除了力学性能的影响之外，显微结构中微裂纹数量及尺寸直接影响了材料的抗热震性。无压烧结β＇－Ｓｉａｌｏｎ显微结构中微裂纹数量及尺寸均大于热压烧结β＇－Ｓｉａｌｏｎ，这有利于无压烧结材料抗热震损伤能力的提高，但不利于其抗热震断裂能力的提高。     

工程陶瓷磨削表面残余应力与磨削条件及零件性能的关系研究

作为特殊的硬脆工程材料,陶瓷零件的表面性能对表面应力状态非常敏感,残余压应力在一定程度可以提高零件强度和表面性能,尤其是提高断裂强度,残余拉应力的作用则相反;磨削参数的选择和磨削温度对残余应力有很大的影响,改善磨削条件可以改善表面性能,在一定范围内加大磨削深度、降低磨削温度有利于产生对表面性能有益的残余压应力。     

碳化硅、氮化硅材料力学性能的研究

用电显微技术研究了纳米Si3N4-SiC复相陶瓷的显微结构，分析了显微结构与力学性能的关系。     

稀土陶瓷釉料的研究

利用我国资源丰富的稀土 ,结合瓷厂的釉料 ,研制了变色、着色新型稀土陶瓷釉料 .配合X—射线、差热分析确定其组成和烧结温度 ,并进行烧结温度、烧结时间、原料配比对成釉影响的研究 .     

多孔β-Ca3(PO4)2降解材料

报道了多孔生物β-Ca3(PO4)2降解材料的研制工艺，同时结合动物实验及扫描电镜等测试手段对这种材料的结构特点及有关性能进行了讨论。所研制的材料中含有大量的气孔，其孔径大概为300－500μm。动物实验结果表明这种材料植入体内将具有良好的生物相容及降解性能。当材料植入动物内二个月内，与宿主骨之间的间隙完全愈合，但外形及密度变化不大。植入6个月后，两端的新骨向中心区生长，材料开始降解，边缘出现不整齐状。章的最后部分讨论了所制材料在动物体内的降解过程。关于β-Ca3(PO4)2陶瓷的生物降解机理，目前还没有统一认识，可以认为：材料在动物体内降解是由于细小晶粒被生物细胞吞噬的结果。同时，化学沉积是材料降解的另一个重要原因。材料的降解是从玻璃连结相开始突破的，其过程可以描述为：当材料植入动物体内后，骨组织沿材料孔隙长入，同时连结晶粒的玻璃相在体液作用下发生水解，并伴随晶相颗粒的分离。分离过程中小晶粒被生物细胞吞噬，残留大量晶粒在组织液中存在Ca3(PO4)2 ←→3Ca^2 2PO4^2-溶解出的一部分Ca^2 随体内代谢出体外，另一部分在体液与血清作用下沉积在新生骨上。由于大晶粒难以被细胞吞噬，溶解度相对又较小，最后则以分离的形式残存下来。交界处新骨中Ca含量较高正是化学沉积的结果。     

含锂铝硅微晶玻璃的钛酸铝陶瓷的显微结构

运用透射电镜、电子衍射、元素能谱分析，及热膨胀系数和力学性能综合测试手段，研究了含LiO2-Al2O3-SiO2（LAS）微晶玻璃的钛酸铝陶瓷显微结构及力学性能。实验结果表明，LAS微晶玻璃的玻璃相促进了钛酸铝陶瓷的液相烧结而提高其力学性能，同时通过玻璃相中析出低膨胀的微晶又使陶瓷的热膨长系数下降。     

高居里温度PTC陶瓷制备过程中铅的挥发与控制

通过对3种不同工艺的研究，分析了高居里温度PTC材料制备过程中铅挥发的原因和机制，以及对材料电性能造成的影响。进而研究了氰化硼添加剂改善材料电性能和显微结构的原因，从而提出了控制材料制备过程中铅的挥发、优化材料性能的方法。