石墨烯增韧Al_2O_3/Ti(C,N)纳米复合陶瓷刀具材料的制备及其微观结构分析

采用热压烧结工艺制备了石墨烯增韧Al_2O_3/Ti(C,N)纳米复合陶瓷刀具材料,测试了石墨烯垂直于(VHPD)和平行于热压方向(PHPD)上的力学性能,研究了石墨烯取向对其力学性能和微观结构的影响。测试结果表明石墨烯具有明显的增韧补强作用,石墨烯的取向对刀具材料的抗弯强度具有明显的各向异性。当石墨烯含量为0.75 vol%时,VHPD方向上的抗弯强度达到667 MPa,较未添加石墨烯的组分提高了16%;PHPD方向的抗弯强度为575 MPa,断裂韧性达到7.1 MPa·m1/2。采用扫面电子显微镜(SEM)对材料进行了微观结构分析,结果表明石墨烯拉断和拔出是其主要增韧形式。石墨烯在基体材料中具有明显取向特征,石墨烯片层之间相互平行,且垂直于热压方向。

氧化铝基金属(金属间化合物)复合陶瓷的力学性能

综述了金属粒子、金属间化合物粒子以及纳米粒子增韧陶瓷的研究现状 ,分析了各种增韧机理 。

我国研制出纳米氮化钛陶瓷刀具

近日，合肥工业大学材料学院刘宁教授主持的国家科技攻关地方重大项目——纳米TiN，A1N改性的TiC基金属陶瓷刀具制造技术通过鉴定，这标志着利用纳米材料制作的新型金属陶瓷刀具问世。

我国研制出纳米氮化钛陶瓷刀具

近日，合肥工业大学材料学院刘宁教授主持研究的国家科技攻关地方重大项目——纳米TiN、AlN改性的TiC基金属陶瓷刀具制造技术通过鉴定．这标志利用纳米材料制作的新型金属陶瓷刀具问世。

Fe-Al/Al_2O_3新型陶瓷复合材料在刀具方面的规模化应用开发

本项目针对项目编号715-006-0210计划书中的技术指标和研究目标全力进行了研究和探索,完成了所下达的任务指标。此外,在该基金的资助和影响下,建成年产50万片复合陶瓷刀具中试厂一座,使企业得到高技术股上市的运作资格并有望近期上市。项目的前期研究获得了山东省科技进步奖一等奖1项,并于2000年6月获得山东省省委、省政府的科技重奖,发表密切相关学术论文18篇,出版专著1部,获得材料发明专利1项,专利号95110195,名称为铁铝金属间化合物-氧化铝陶瓷复合材料及其制备工艺。

金属切削过程的三维数值模拟

借助有限元计算软件,建立了三维金属切削有限元模型,模拟了新型的Ti(C,N)基金属纳米陶瓷刀具金属切削过程,得到切削力、刀具磨损、切削温度的变化规律,计算出Ti(C,N)基金属纳米陶瓷刀具切削正火态45号钢时的合理前角。通过实验证明了模拟过程的正确性。相对于二维模拟,三维仿真更加真实地揭示了刀具和工件的切削状态。

国家自然科学基金重点资助项目成果简介

项目名称：新型纳米复相陶瓷刀具及切削性能研究 项目负责人：黄传真 项目批准号：50275086 所在单位：华南理工大学 研究成果：①提出多元多尺度纳米复合陶瓷刀具材料的设计思想。通过多元多尺度复合，充分发挥微米增韧、纳米补强及多元互补的优势，提高复合陶瓷刀具材料的综合力学性能。设计了多元多尺度纳米复合材料的微米组元晶间分布、纳米颗粒晶内／晶间混合型分布显微结构。②根据胶体化学中悬浮液的稳定机制，对不同的纳米陶瓷粉末进行了液相分散研究，通过优化分散剂种类、分散介质、悬浮液的pH值以及分散剂的加入量等参数，结合超声分散及机械搅拌工艺，实现了纳米粉末及混合粉末的均匀分散。

陶瓷刀具材料的研究进展

阐述了Al2O3系和Si3N4系陶瓷刀具材料的研究现状和应用情况,并对先进陶瓷刀具材料和涂层陶瓷刀具材料的研究现状进行了概述。分析了其研究思路,指出纳米改性、纳米复合、超细晶粒材料和优化组分、多相复合增韧补强是提高陶瓷刀具韧性的主要方法。

二氧化钛纳米管/镍复合材料的可控制备及其微波电磁性能

二氧化钛纳米管可作为载体,经过磁性金属修饰,制备陶瓷基金属纳米复合材料.本文利用二氧化钛纳米管为载体,经过硅烷化改性,钯催化沉积金属镍,制备一种陶瓷基/镍纳米复合材料,并利用TEM,XRD,FTIR和XPS等方法表征该复合材料的结构特征.结果表明二氧化钛纳米管表面镍沉积均匀,镍晶粒度尺寸为9.7nm,具有衍射宽化特征.沉积镍后,纳米管端部呈开口特征,仍具有空腔结构.在外加电磁场作用下(8～12GHz),复合材料具有较高的磁导率和磁损耗,但具有很低的介电损耗.该复合材料具有长径比高、比重小、重量轻、镍含量少等特点.人们还可在二氧化钛纳米管外部沉积其他金属或合金(如铁、钴),调控复合材料的电磁性能,用于开发薄而轻的电磁活性复合材料.