自增韧锌尖晶石-透辉石微晶玻璃力学性能的研究

本文以SiO2、Al2O3、ZnO、CaO、MgO为主要原料制备锌尖晶石-透辉石体系微晶玻璃,利用自增韧技术提高了该体系微晶玻璃的力学性能。采用正交试验研究各热处理工艺参数对该体系微晶玻璃力学性能的影响,探究了微晶玻璃的晶相比例、微观形貌与其力学性能之间的关系。结果表明,提高透辉石相比例可显著提高微晶玻璃断裂韧性,但比例过高则会降低微晶玻璃抗弯强度,因此制备高韧性、高抗弯强度的微晶玻璃时需要柱状晶体交错和粒状晶体填充其间隙,起到协同强化的作用。基础玻璃经750℃保温2 h+810℃保温2 h+880℃保温2 h+950℃保温2 h后,微晶玻璃断裂韧性达5.1 MPa·m^(1/2),抗弯强度达255 MPa,维氏硬度为8.3 GPa。

烧结助剂对自增韧Si_3N_4陶瓷显微结构和性能的影响

研究了烧结助剂质量分数及比例对热压自增韧Si3N4 陶瓷显微结构和力学性能的影响。结果表明 :材料室温抗弯强度和断裂韧性均在烧结助剂的质量分数为 15 %时达到峰值 ,其中 5 %Y2 O3+ 10 %La2 O3+ 85 %Si3N4 体系的抗弯强度达 911.3MPa,断裂韧性达10 .0 2MPa·m1 /2 。同时 ,分析了材料显微结构与力学性能的关系 ,发现自增韧Si3N4 陶瓷中 β-Si3N4

自增韧α-sialon陶瓷的研究进展

Sialon陶瓷因其具有优异的高温机械性能而成为最重要的结构陶瓷材料之一。与Si3N4相似 ,sialon陶瓷也具有α ,β两种晶体结构 ,β-sialon具有较高的断裂韧性 ,而α -sialon具有更高的硬度。文中综合介绍了α -sialon陶瓷的结构和性质 ,以及目前国内外自增韧α -sialon陶瓷的研究情况 ,具体阐述了两种制备自增韧α -sialon陶瓷的方法 :( 1)通过控制形核过程的热力学特点 ,在烧结体内原位生长柱状α -sialon晶粒以得到自增韧α -sialon陶瓷 ;( 2 )采用燃烧合成工艺 ,制备单相柱状α -sialon粉体 。

振动注射实现聚丙烯试样自增强自增韧形态研究

利用自行研制的振动注射实验装置 ,实现振动注射成型和常规注射成型。和常规注射成型相比 ,随着振动频率的增加 ,振动注射成型的聚丙烯哑铃试样拉伸强度增加的同时 ,韧性也得到了一定程度的提高。SEM显示振动注射实现芯层晶粒的细化 ,剪切层球晶取向程度明显 ;DSC测试表明振动注射成型有利于试样结晶度的提高 ,结晶度由常规注射成型的 3 7.0 4%提高到 48.5 3 % ;WAXD分析说明试样韧性的改善是由于振动注射成型生成了部分的 β晶型。

自增韧氮化硅陶瓷显微结构与力学性能的表征

运用主成分分析法对自增韧氮化硅陶瓷显微结构与力学性能的表征进行了研究．确定了该材料的显微结构可以用其表征变量的第一主成分一综合结构指标代表．为了获得结构优良的自增韧Ｓｉ３Ｎ４陶瓷，需要保证致密（基体晶粒直径ｄ１小、材料相对密度ρ高）的基体、长径比 ＡＲ２大、直径均匀（Ｙ２ × １００小）的增韧相·通过综合结构指标的计算证实了综合结构指标相近的材料具有相近的力学性能二材料的力学性能可以用表征变量的第一、二主成分代表，分别称它们为性能稳定性指标和平均性能指标．前者代表材料受显微结构彼动影响的力学性能－断裂韧性ＫＩＣ和Ｗｅｉｂｕｌｌ模量ｍ，后者代表材料的平均力学性能一抗弯强度σｆ．

β-Si_3N_4晶种的制备和自增韧Si_3N_4陶瓷

分别以Yb2O3和MgO为添加剂,通过对原始a-Si3N4粉热处理的方法,分别在1 700℃和1 650℃的温度下,制备出了具有柱状形貌的b-Si3N4晶体颗粒。并将这2种b-Si3N4晶粒在未经酸或碱处理的情况下,作为晶种添加到原始a-Si3N4粉中,采用热压烧结工艺,以Yb2O3作为烧结添加剂,在1 800℃下制备了自增韧Si3N4陶瓷材料。研究结果表明,以Yb2O3和MgO为添加剂都可以在较低的温度下获得适合于作晶种的b-Si3N4晶体颗粒。2种晶种引入到Si3N4陶瓷中都可以有效地改善材料的断裂韧性,但晶种中的残留相对自增韧Si3N4陶瓷的高温强度产生了强烈的影响。XRD和 TEM分析结果表明,含Mg相的存在是导致Si3N4陶瓷高温强度的剧烈降低和促进晶间相析晶的主要原因。

氮化硅陶瓷自增韧技术进展

较详细地评述了自韧Ｓｉ３Ｎ４研究的发展过程及国内外研究现状，讨论了自韧Ｓｉ３Ｎ４研究的主要内容。

自增韧氧化铝陶瓷的制备与力学性能研究

研究了添加La_2O_3、La_2O_3+MgO、La_2O_3+SiO_2、La_2O_3+MgO+SiO_2等复合添加剂对氧化铝陶瓷结构及性能的影响。结果表明,通过改变La_2O_3复合的添加剂种类,可以得到不同显微结构和力学性能的氧化铝陶瓷。添加La_2O_3、La_2O_3+MgO的氧化铝陶瓷晶粒细小,提高了材料的致密度和抗弯强度,但韧性增加不明显;添加La_2O_3+SiO_2的氧化铝陶瓷,晶粒有异常长大现象,微结构不均匀,导致力学性能降低;而添加La_2O_3+MgO+SiO_2复合添加的氧化铝陶瓷,获得了具有一定长径比、结构较均匀的自增韧结构氧化铝陶瓷,其抗弯强度和断裂韧性分别达到459 MPa和4.6MPa.m^(1/2)。

自增韧陶瓷复合材料的研究

本文叙述了Si3N4、Sialon、Al-Zr-C、Ti-B-C、SiC、A12O3和玻璃陶瓷等自增韧陶瓷复合材料的研究,并简要介绍了自增韧陶瓷复合材料的制备工艺、微观结构、增韧机理,及材料形成的热力学和动力学条件。

自增韧热压氮化硅陶瓷的研究

本文对自增韧热压Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料进行了研究，着重研究了材料的自增韧机理，Ｙ２Ｏ３与Ｌａ２Ｏ３之间的配比和（Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３）的重量含量对自增韧热压氮化硅陶瓷结构及性能的影响。对最优助剂含量和配比的热压氮化硅试样进行了氧化行为和抗热震性的研究。研究发现热压氮化硅陶瓷材料的自增韧机理为β－Ｓｉ３Ｎ４柱状晶使裂纹发生桥接和偏转。当Ｙ２Ｏ３Ｌａ２Ｏ３＝１１且（Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３）为２０ｗｔ％时，１３５０℃时的抗弯强度达最大值（σｆ１３５０℃为７１５ＭＰａ），且（Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３）为１６ｗｔ％时，室温的断裂韧性达最大值（ＫＲＴＩＣ为７．８ＭＰａｍ１／２）。１１５０℃热压氮化硅材料经２００小时氧化处理，内部析出针状晶体。经１１００℃→１００℃多次热循环后，强度下降的主要原因是裂纹的产生和扩展。

晶种对自增韧Si_3N_4显微结构和性能的影响

采用热压烧结 -高温气压处理的方法研究了棒状 β- Si3N4 晶种对 La2 O3- Y2 O3系自增韧 Si3N4 显微结构和性能的影响。结果表明 ,加入晶种将在组织中引入粗大柱状 β- Si3N4 晶粒 ,分布均匀 ;随着晶种加入量的增加 ,粗大柱状 β-Si3N4 晶粒数量增加 ,组 3织明显粗化。当晶种加入量较小时 ( 1 0 vol% ) ,材料具有较高的断裂韧性 (～ 1 2 MPam1/2 ) ,同时保持较高的强度 ( 80 0～ 90 0 MPa) ,而当晶种加入量较大时 ,则表现为抗弯强度的明显下降。分析表明 ,大晶粒直径及其面积百分数是影响断裂韧性的主要因素。

A1_2O_3陶瓷自增韧研究进展

阐述自增韧A12O3陶瓷的增韧原理及增韧机制,综述近年来A12O3陶瓷的自增韧研究现状。指出A12O3陶瓷的自增韧方式可以分为引入添加剂和引入晶种2种,并详细论述了不同添加剂、不同晶种及引入方式对A12O3晶粒异向生长及其力学性能的影响,分析了不同条件下A12O3晶粒的显微结构及其异向生长机理。最后对下一步的研究方向进行了展望。

振动注射实现等规聚丙烯自增强自增韧

利用自行研制的两种振动注射装置,研究振动频率对等规聚丙烯机械性能的影响。振动频率的提高有利于试样屈服强度增加,并存在一个最大值,在强度峰值之后,振动频率的增加使屈服强度的变化不大,但总是大于常规注射得到的屈服强度值;较低的振动频率使断裂伸长率降低,之后振动频率增加有利于断裂伸长率提高;振动频率的增加明显提高冲击强度(对于振动注射I,频率大于4.17Hz,冲击强度变化不大)。可见,振动注射可以实现聚丙烯自增强的同时自增韧。

自增韧Si_3N_4陶瓷的制备与性能研究

本文对自增韧Si3N4陶瓷材料进行了研究。采用SHS合成的α-Si3N4为原料,添加复合稀土氧化物Y2O3、Al2O3,采用热压烧结制备自增韧氮化硅,热压温度为:1800℃;压力为:30MPa。研究了不同的稀土、添加剂对氮化硅自增韧效果的影响。测试了样品体积密度、抗弯强度和断裂韧性。采用SEM和XRD分析了样品的显微结构和物相组成。实验结果表明,样品的最优配比为:70%α-Si3N4,22%TiC,6%Y2O3,2%Al2O3;样品的相对密度为99.82%,抗弯强度为788.04MPa;断裂韧性为12.45MPa.m1/2。其主晶相为β-Si3N4,有较明显的长柱状晶体。

La_2O_3-Y_2O_3自增韧氮化硅的相转变与晶体生长

研究了高Ｌａ２Ｏ３Ｙ２Ｏ３含量自增韧Ｓｉ３Ｎ４在热压预烧结及高温气压处理过程中的相转变和晶体生长。采用热压烧结方法制备了几种具有较高相对密度，不同α相含量的Ｓｉ３Ｎ４预烧体，并在１９００℃、０９ＭＰａＮ２压力中进行气压处理。结果表明，预烧体中α相量越高，预烧体及高温处理后烧结体的显微结构就越细，预烧体的晶粒尺寸分布就越窄；经高温气压处理后，提高了材料的组织均匀性。

添加剂自增韧氧化铝陶瓷的若干研究进展

评述了近年来国内外对添加剂自增韧氧化铝陶瓷的研究,总结了国内外关于TiO_2影响氧化铝晶粒生长的诸多不同观点,分析了氧化铝晶粒异向生长与氧化铝陶瓷的自增韧机理。

自增韧氮化硅陶瓷刀具切削性能的研究

作者研究了自增韧陶瓷刀具ML切削铸铁和淬硬钢的切削性能 ,发现其是一种适合连续切削铸铁与淬硬钢。

自增韧氮化硅及其陶瓷轧辊制备技术的研究

介绍近年来氮化硅陶瓷的研究进展,分析、介绍采用自增韧氮化硅材料制备陶瓷轧辊的技术和应用前景。

氧化铝陶瓷自增韧制备技术

论述了Al_2O_3增韧陶瓷的研究现状和自增韧技术制备Al_2O_3陶瓷的优势,并从纳米原料、原位生长技术、新型烧结技术等多方面阐述Al_2O_3陶瓷的自增韧途径和方法。

氧化铌对原位合成钛酸铝自增韧结构的影响

为探讨采用反应烧结原位合成途径制备自增韧钛酸铝陶瓷的可能性,通过对机械激活、Nb_2O_5为添加成分的反应前驱体在1300～1500℃之间的反应烧结,对比分析了不同烧结温度下的成分和结构的变化,并在1500℃、烧结时间3 h的条件下原位合成了具有自增韧结构的钛酸铝陶瓷。高温下由Nb_2O_5产生的液相以及Nb^(5+)对钛酸铝晶格离子的置换效应对各向异性晶粒生长和自增韧结构的形成起到重要作用。