表面活性剂制备ZTM陶瓷的作用机制

用高分子表面活性剂取代无水乙醇作分散剂制备ＺＴＭ陶瓷，研究了制备方式对陶瓷烧结性和力学性能的影响．分析了不同粉体的粒度及其分布并采用Ｘ－射线衍射分析计算出各试样的氧化铁含量．研究发现分别以ＰＥＧ、无水乙醇作分散剂制备的试样具有相近的力学性能，为优化工艺、改善性能提供了条件．

氧化铈对改善ZTM陶瓷性能的作用

工业用电熔莫来石原料中含有钾、钠等杂质，而化学法制备的高纯莫来石中这些杂质含量低，因而以氧化错增韧这两种莫来石制备陶瓷，发现其力学性能随温度的变化趋势有较大差异。后者随温度升高力学性能反而有所增长。研究发现这一变化与原料中杂质含量有关。本实验以电熔莫来石为原料并以氧化铈作添加剂制备ＺＴＭ陶瓷，其室温韧性达５．７ＭＰａｍ［１／２］，比不含添加剂的试样提高３４％。本文研究了这种添加剂对陶瓷性能的影响，并探讨了氧化铈对ＺＴＭ陶瓷改性的作用机制。

ZTM陶瓷六方钛铁矿结构热稳定性研究

通过 XRD、DTA、光学显微技术 ,系统研究了 (Zn0 .7Mg0 .3 ) Ti O3 (ZTM)陶瓷六方钛铁矿结构的热稳定性和相分解反应 ,应用传统电子陶瓷工艺制备 ZTM陶瓷。实验发现 ,由于 Zn Ti O3 和Mg Ti O3 生成稳定的固溶体 (Zn,Mg) Ti O3 ,六方钛铁矿相在宽广的烧结温度范围内被稳定 ,但烧结温度超过 1 2 5 0℃ ,六方相 (Zn,Mg) Ti O3 将分解为 (Zn,Mg) 2 Ti O4 和 (Zn,Mg) 2 Ti3 O8,这将会引起瓷体的微破裂和致密度的下降。

ZTM陶瓷的耐磨特性

在ＳｉＣ磨粒磨损条件下对ＺＴＭ陶瓷的耐磨性进行了试验研究，并与工具钢、ＰＳＺ陶瓷进行了比较．在球磨条件下对圆柱形ＺＴＭ，ＰＳＺ和Ａｌ２Ｏ３试样的磨损作了对比实验．分析比较了本实验条件下ＺＴＭ陶瓷磨粒磨损耐磨性与其力学性能、ＺｒＯ２相组成、显微结构以及试样中ＺｒＯ２添加量之间的相互关系，对该陶瓷的磨粒磨损过程及ＺｒＯ２相变对ＺＴＭ耐磨性的影响进行了初步探讨．

反应烧结ZTM陶瓷显微结构分析及热处理对晶界玻璃相析晶的影响

本实验利用电子扫描电镜重点研究了以锆英石与氧化铝、A级铝矾土为原料反应烧结ZTM陶瓷的显微结构。分析表明 :在不同的液相条件下 ,莫来石的晶粒发育产生了三种完全不同的晶形 ;液相量越高 ,莫来石的针状发育越好。过量氧化铝的存在严重阻碍了残余晶界玻璃相的析晶。金属铝粉的添加容易引入热处理难以消除的贯通性气孔。这些气孔是影响反应烧结材料性能提高的重要因素。

原料杂质对ZTM陶瓷性能的影响及其排除

氧化锆增韧莫来石（ＺＴＭ）陶瓷可采用电熔莫来石和高纯莫来石为原料制备，前者因原料中含有一定量的碱金属离子而使得陶瓷性能在高温下不象后者那样呈现增长的趋势。要使工业电熔莫来石原料得到利用并改善陶瓷的性能，必须抑制或排除原料中杂质离子的作用。本文通过引入氧化硼添加剂，减弱了这些杂质离子的作用从而提高了该陶瓷的力学性能。

La2O3添加剂对ZTM陶瓷中柱状莫来石晶粒自生长的影响

在以富铝莫来石为基质的ＺＴＭ（２．０ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３）材料中加入Ｌａ２Ｏ３，制备出致密烧结的ＺＴＭ（Ｌａ２Ｏ３）试样。试样显微结构由柱状莫来石晶粒和等轴状晶粒组成。Ｌａ２Ｏ３与莫来石中Ａｌ２Ｏ３反应生成ＬａＡｌ２Ｏ３，并作为高铝莫来石晶粒的晶种，在烧结过程形成的液相作用下发育长大为柱状莫来石晶粒。高铝莫来石晶种的存在是柱状莫来石晶粒生成的必要条件。

烧结助剂Cr_2O_3、Mn_2O_3的添加对ZTM陶瓷常温性能的影响

通过对试样的断裂强度、断裂韧性、相对密度、气孔率、玻璃相含量以及显微结构的研究 ,探讨了 Cr2 O3、Mn2 O3的添加对 ZTM陶瓷常温性能的影响。实验结果表明 :Cr2 O3、Mn2 O3的添加对 ZTM陶瓷材料产生了完全不同的影响。Cr2 O3的颜色在不同方法制备的试样中 ,呈现不同的颜色变化。Mn2 O3的添加可以增加试样的玻璃相含量 。

ZTM陶瓷磨粒磨损特性

在环－块式试验机上，以ＳｉＣ粉为磨粒，对ＺＴＭ陶瓷的磨粒磨损特性进行了研究．研究了载荷、滑动速度对ＺＴＭ磨损率的影响，并与ＴＺＰ、莫来石和氧化铝陶瓷的耐磨性进行了比较，对ＺＴＭ的磨粒磨损机理进行了初步探讨．

烧结气氛对ZTM／SiC陶瓷致密化的影响

ＺＴＭ／ＳｉＣ陶瓷基复合材料的致密化取决于烧结温度、烧结压力和烧结气氛．本文主要研究烧结气氛对ＺＴＭ／ＳｉＣ陶瓷致密化的影响．实验结果表明：该陶瓷不能在空气中实现常压烧结，而在气氛保护下实现了常压烧结致密化；中性或弱还原性气氛可降低该复合陶瓷的烧结温度，提高致密化速率，改善陶瓷材料性能．另外。

添加CeO_2对原位反应制备ZTM复相陶瓷的影响

以氧化铝和锆英石超细粉为主要原料,添加一定量的CeO2,采用原位反应烧结法制备了ZTM复相陶瓷。借助XRD、SEM分析了其显微结构,结果表明:当CeO2含量为2.4%时能得到结构较为致密、力学性能较好的ZTM复相陶瓷。

ZTM_(15)/20SiC_p陶瓷材料性能测试方法比较及分析

本文采用不同方法测定了ZTM15 /2 0SiCP 材料的弹性模量、维氏硬度、强度和韧性。结果表明因测试方法的不同 ,同一材料所测得的强度和韧性有较大差异。分别采用三点弯曲和单边切口梁法所测得的ZTM15 /2 0SiCP 材料的强度和韧性值偏大 ,由径向加载法所测得的强度值较小 ,因试样受双向应力 ,纵向最大压力是横向最大拉应力的 3倍 ,该压应力对断裂有很大影响。用压痕法测定材料的韧性时必须考虑残余应力的影响。

氧化锆(氧化钇)增韧莫来石陶瓷的组成与强韧化机理的研究

本文采用常压烧结工艺制备ZrO2 增韧莫来石陶瓷 (ZTM)。通过调整ZrO2 、Y2 O3 含量制得不同组成的ZTM材料 ,其强度随ZrO2 加入量的增加经历了先上升而后下降的过程。在不同组成下 ,材料的强韧化机理不同。当ZrO2 ≤ 30vol%时 ,ZTM材料是以应力诱导相变增韧为主 ;ZrO2 >30vol% (如ZTM4 0 (2Y) ) ,材料则以微裂纹 ,裂纹偏转等强韧化机理为主 ;并且分散相ZrO2 晶粒的大小及分布均匀性等对强韧化机理的发挥有很大影响。

ZTM材料深冷表面处理的研究

本文研究了如何利用低温深冷表面处理技术改善ＺＴＭ材料力学性能的问题，实验表明经过适当的低温深冷处理，ＺＴＭ材料的力学性能得到明显改善。抗弯强度和韧性分别提高４０％和４８％。

增韧莫来石陶瓷工作热应力探讨

莫来石陶瓷是一种有潜力应用在高温条件下的结构材料，因为它具有较低的热膨胀系数和较高的抗蠕变性，且具有高温下陶瓷力学性能增高的特点．然而为改善陶瓷性能往往在莫来石基体中引入氧化锆增韧剂．由于基体与增韧剂之间的热失配，导致该陶瓷抗热震性降低．本文从分析陶瓷的高温热应力入手，通过添加氧化磷提高陶瓷抗热震性．

氧化锆增韧莫来石陶瓷热循环疲劳行为研究

主要研究了氧化锆增韧莫来石(ZTM)材料的热循环疲劳特性。结果表明:ZTM陶瓷的强度随热循环疲劳次数的增加呈阶梯性下降。压痕的引入降低了结果的分散性,提高了材料的韦伯模数m值;热循环疲劳寿命的实验结果与预测值相符合。

莫来石一氧化锆复相陶瓷材料原位反应烧结机理的研究

通过测定试样真密度、烧成收缩率、相对密度以及XRD分析 ,系统地研究了原位反应结法制备莫来石一氧化锆复相陶瓷的反应烧结机理 .研究结果表明 ,ZrSiO4 在 135 0℃开始分解 ,生成t -ZrO2 和非晶相SiO2 .随着温度升高 ,非晶相含量增加 ,并在 142 0℃形成莫来石 .ZrO2 的分解和莫来石晶相的生成有一定时间间隔 ,该化学反应在 142 0～ 1480℃之间迅速进行 ,并对致密化产生不利影响 ,可采用分段烧结或阶段性保温技术来提高试样的烧结性能 .