层状复合陶瓷材料的研究进展

层状复合陶瓷材料是目前陶瓷增韧的最有效途径之一，有着广泛的应用前景，是陶瓷增韧研究的热点，近年来发展很快．本文介绍了层状复合陶瓷材料的结构设计、制备、特点以及主要韧化机制，综述了几种不同体系层状复合陶瓷材料的国内外研究进展情况，并探讨了层状复合陶瓷材料的弱点及今后应进一步研究的若干问题．

层状复合陶瓷材料的研究现状与发展趋势

层状复合陶瓷材料是目前陶瓷增韧的最有效途径之一,有着广泛的应用前景,是陶瓷增韧研究的热点,近年来发展很快。综述了层状复合陶瓷材料的起源、设计及国内外的研究现状,展望了层状复合陶瓷材料未来的发展方向。

仿生层状复合材料研究概况

从仿生的角度介绍了仿生复合材料尤其是层状复合材料的设计原理、制备方法、主要研究内容和现状。指出了仿生复合材料的应用前景和今后的发展方向。

冷冻铸造技术制备仿贝壳层状结构陶瓷复合材料研究进展

贝壳珍珠层是一种天然的层状结构复合材料,类似"砖和泥"的软硬相交替的层状分级组装结构赋予其优良的力学性能。通过对贝壳的珍珠层进行仿生研究,人们已利用不同技术如冷冻铸造技术等,制备了一系列仿生高强超韧层状复合材料,并且这些材料在航空航天、军事、民用及机械工程等领域表现出广阔的应用前景。首先介绍了贝壳珍珠层的结构性能,并对其断裂机制进行了阐述;然后综合介绍了冷冻铸造技术的发展历程、作用机理、控制因素、装置设计和总体工艺流程。在此基础上,对制备仿贝壳层状结构陶瓷复合材料的表观密度、多孔陶瓷的孔隙率进行介绍,综述了多孔陶瓷的性能、陶瓷/金属层状结构复合材料以及陶瓷/聚合物层状结构复合材料的特点和应用,最后分析和总结了在研究仿贝壳层状结构陶瓷复合材料过程中出现的问题,并对该复合材料的未来发展趋势做了一定的预测。

仿生层状碳纳米材料增强金属基复合材料的制备方法

以碳纳米管(carbon nanotube, CNT)和石墨烯(graphene)为代表的新一代碳纳米材料,由于其优异的力学性能和独特的结构而成为金属基复合材料的理想增强体。材料复合化可以提高金属材料的强度,但是会导致"强韧性倒置"的矛盾,从而限制高性能复合材料的开发及其在工业上的应用。启迪于自然界贝壳珍珠层的"砖-泥"结构,进行仿生层状构型设计,是解决这一问题、制备轻质高强超韧复合材料的有效手段。文章就国内外仿生层状碳纳米材料增强金属基复合材料的制备工艺进行综述并提出一些思考。

新型陶瓷材料的特性与技术发展

综述了新型陶瓷材料的分类、特性及需求,阐述了其在航空航天、汽车、轴承、军事等方面的应用,着重探讨了新型陶瓷材料研究近况与发展趋势。

SiC/C层状复合材料的烧结工艺及其对性能的影响

通过对SiC/C层状复合材料烧结工艺的系统研究,得出该材料在烧结助剂质量分数为2%Al2O3、6%Y2O3,烧结温度1900℃,保温1h,加压30MPa的烧结工艺较为合理。复合材料较块体SiC断裂韧度提高了74.5%,其断裂方式呈现出“假塑性”,层状复合陶瓷的增韧机制主要是由于弱夹层的存在引起裂纹偏转、分支、止住而吸收能量。

叠层状复合材料的研究进展

以贝壳珍珠层为例,简要介绍了天然叠层状生物材料的结构特征,并针对叠层状仿生材料的设计原理、制备技术及其研究现状等方面加以综述。

仿生层状碳纳米材料增强金属基复合材料的制备方法分析

碳纳米管、石墨烯等新型碳纳米材料在工业生产和日常生活中应用广泛,具有优良的力学性能和独特的构成,是金属复合材料的理想增强体。文章对仿生层状碳纳米材料增强金属基复合材料的相关制备方法进行了全面分析和探讨,提出制备轻质高强度复合材料的有效手段,有效提高金属复合材料的制备质量。

交叠增韧仿生复合材料的研究进展

仿生设计方法为制备结构与功能一体化材料提供了重要的思路和途径,已成为各国研究的重点,贝壳的分层结构和高强韧性能仿生制造是其中较为典型的一类,据此可开发出具有优异的防护性能和抗裂纹扩展能力的层状复合材料。对层状复合材料制备工艺、界面扩散及结合强度、增韧机制、弹道防护性能的研究现状进行了简要综述,评价和总结了目前存在的问题,并对仿生制造的应用前景进行了展望,指出应加强层状复合材料变形的理论研究,进一步拓展层状复合材料的应用领域。

氧化铝层状自润滑复合陶瓷的宏/微观结构设计及性能调控

自润滑复合陶瓷是极端环境服役运动部件的最佳候选材料之一,其中仿生层状结构自润滑复合陶瓷由于具有优异的综合性能而倍受人们的青睐。基于宏/微观结构设计是实现其结构/润滑功能一体化和可靠性提升的关键。本文结合作者所在课题组的相关工作,综述了层状结构几何参数和界面微结构、参数与组分对氧化铝层状自润滑复合陶瓷力学性能、摩擦学性能和服役可靠性的影响规律及作用机制,并提出了层状自润滑复合陶瓷的结构与界面优化设计准则,以期指导自润滑复合陶瓷性能提升和推动其在高技术装备中的应用。

秸秆纤维增强复合板材及仿生层状研究

秸秆纤维复合板材以其原材料来源丰富、可降解、价格低廉且易加工等特点而受到人们的关注,解决了木材短缺且板材需求日益增加这一尖锐矛盾,使其逐渐成为木材的代替品。层状结构具有良好的力学、声学及热学性能。以软体动物贝壳和鞘翅类甲虫外壳的内部结构为例,研究层状仿生结构,并将仿生结构有效应用于秸秆纤维复合材料中,以此来提高复合材料的整体性能。为此,研究分析了秸秆纤维的处理方法、粘结剂类型与优缺点,以及秸秆纤维增强复合材料的成型工艺;论证了秸秆纤维复合层状仿生板材的可行性。

Ti_3AlC_2陶瓷材料的制备及性能研究

新型层状陶瓷材料Ti3AlC2 结合了金属和陶瓷的许多优异性质 ,既具有与金属相似的良好的导热、导电性 ,良好的可加工性 ,相对柔软 ,抗热震性好 ,可塑性变形等 ;同时又具有与陶瓷相似的抗氧化、耐腐蚀、耐高温等特性 ;并且还有很好的自润滑性和超低摩擦系数 。

兰州化物所新型纳米复合陶瓷润滑材料研究获进展

近日,中国科学院兰州化学物理研究所润滑与防护材料研究发展中心在新型仿生结构纳米复合陶瓷润滑材料研究方面取得新进展。研究人员以微-纳米复合粉体为原料,通过材料的仿生结构设计,形成具有优异性能的氧化铝/钼层状复合材料,在保持陶瓷良好力学性能的同时,

仿生结构陶瓷复合粉体的制备方法

一种仿生结构陶瓷复合粉体的制备方法，属于陶瓷材料领域。本发明首先确定仿生结构陶瓷复合粉体的结构和材料，然后将制备仿生结构陶瓷粉体心部材料回聚粉体经过热处理工艺处理，再将心部材料和外包覆材料进行混合，通过球磨进行机械化学表面改性，实现陶瓷复合粉体的仿生海葵结构，最后将通过球磨制备粉体通过等离子体球形化及数分化处理，完成仿生结构陶瓷复合粉体的制备。本发明所得到的仿生海葵结构陶瓷复合粉体可否应用于热喷涂、激光熔覆和烧结，

陶瓷强韧化新纪元——仿生结构设计

综合介绍了仿生结构设计的基本原理、仿生结构设计与制备高性能陶瓷材料的强韧化机制及研究进展。详细评述了仿木、竹、骨及贝壳珍珠层结构特征来设计与制备高性能陶瓷材料的研究现状和进展。研究结果证明模仿自然界生物材料结构特征来设计与制备高韧性陶瓷材料的仿生结构设计是一种简单、方便的有效方法,仿生结构设计思想将开创陶瓷材料强韧化理论与制备技术的新纪元。

贝壳珍珠层及其仿生材料的研究进展

贝壳珍珠层是一种天然的有机-无机层状复合材料,其独特的多尺度、多级次"砖-泥"组装结构赋予其优异的机械性能.受贝壳珍珠层启发,人们已利用不同方法制备了一系列仿生高强超韧层状复合材料,这些材料在航空航天、军事、民用工程及机械等领域表现出广阔的应用前景.本文就贝壳珍珠层的结构及增韧机制和近年来仿贝壳材料的制备方法及其研究进展进行了综述,并提出一些看法和思考.

充满魅力的仿生材料

充满魅力的仿生材料江苏省通州市二甲中学瞿兵几十亿年的进化历程使得自然界生物体的某些部位巧夺天工，具有一些常人难以想象的特性。例如甲壳虫可以将糖及蛋白质转化为质轻然而强度很高的坚硬外壳；蜘蛛吐出的水溶蛋白质在常温常压下竟变成不可溶的丝，而丝的强度却比防...

开发新型二维过渡金属碳化物前景佳

新型二维过渡金属碳化物,其母体是具有三元层状化合物的三元层状陶瓷材料,其结构与石墨烯类似,具有优良的导电性、磁性、低温热电性、延展性以及能量存储等众多特异性能,在电池、能量存储、催化、复合材料、液晶显示、表面等离子技术、环境污染处理等许多领域的应用和研发前景广阔.