SiC晶须增韧WC陶瓷刀具材料的研究

通过正交试验法对WC／SiCw陶瓷复合材料进行了成分和热压工艺参数优化，经优化制备的该类复合材料与纯WC材料相比，抗弯强度提高了约50％，断裂韧性提高了30％～40％，维氏硬度提高了10％～15％。切削试验数据证明，本试验制得的WC／SiCw复合陶瓷刀具材料的车削性能优于同类型硬质合金材料，表明通过SiCw替代金属粘结相来增韧补强WC陶瓷刀具材料的方法是可行的。     

连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究进展

从基体和纤维的选择、增韧机理、制备工艺等方面综述了国内外连续纤维增强陶瓷基复合材料(FRCMC)的研究现状.介绍了纤维增韧陶瓷的几种主要增韧机制.着重阐述热压烧结法、化学气相渗透法、反应熔体浸渗法、先驱体转化法和溶胶-凝胶法等复合材料的制备工艺和原理,并分析各种制备工艺的优缺点.概述了连续纤维增强陶瓷基复合材料近年来在航空航天发动机、刹车系统、轻型光学反射镜及热保护系统等领域的应用.最后指出有待解决的问题和今后的主要研究方向.     

MoSi2基复合材料的室温韧性研究

本文以Mo2C和Si粉为原料,同时添加合金元素Nb粉和ZrO2陶瓷颗粒,经真空热压烧结制得(NbC+ZrO2)-MoSi2原位复合材料,采用合金化和复合化的方法综合改善MoSi2的室温韧性.结果表明,所得复合材料的室温断裂韧性不仅比纯MoSi2材料有很大程度的提高,而且也明显好于Nb增韧MoSi2基复合材料和ZrO2增韧MoSi2基复合材料.此外,对复合材料的室温增韧机理进行了初步探讨.     

热压工艺参数对纳米SiC-Al2O3/TiC新型陶瓷刀具材料力学性能的影响

研究了压力、热压温度和保温时间等工艺因素对纳米SiC Al2 O3/TiC系新型陶瓷刀具材料的抗弯强度、断裂韧性和硬度的影响。结果表明 ,对于纳米SiC Al2 O3/TiC系陶瓷复合材料 ,在压力为 30MPa ,热压温度为 170 0℃ ,保温时间为 60min时 ,材料的性能最好     

SiCp/Fe复合材料电流烧结工艺及性能研究

研究了一种电流加热动态热压烧结工艺,并研制了相应的设备.采用此工艺对颗粒增强铁基复合材料进行了制备研究.比较了普通粉末冶金和此工艺所制备的SiCp/Fe复合材料的性能以及此工艺中模具的不同对材料性能的影响,结合显微组织观察对此工艺的烧结机理进行了讨论.结果表明:采用陶瓷模具进行电流动态热压烧结,对材料性能提高显著,能在短时间内制备出满足实际应用要求的铁基复合材料,材料组织细小均匀.     

陶瓷基复合材料增韧技术的研究进展

本文综述了陶瓷基复合材料的纤维增韧、晶须增韧、相变增韧、颗粒增韧、纳米复合陶瓷增韧、自增韧陶瓷增韧补强的方法、增韧效果及相关的增韧机理.最后,指出了陶瓷基复合材料增韧技术的研究现状和今后的发展方向.     

热压工艺参数对纳米SiC—Al2O3／TiC新型陶瓷刀具材料力学性？…

研究了压力、热压温度和保温时间等工艺因素对纳米ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ系新型陶瓷刀具材料的抗弯强度、韧性和硬度的影响。结果表明,对于纳米ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ系陶瓷复合材料,在压力为３０ＭＰａ热压温度为１７００℃,保温时间为６０ｍｉｎ时,材料的性能最好。     

粉末冶金法制备TiB2—Cu梯度功能材料

本文运用冷压烧结法和热压法制备了ＴｉＢ２－Ｃｕ梯度功能材料，实验表明，热压工艺优于冷压烧结工艺，用热法法制得的ＴｉＢ２－Ｃｕ梯度功能材料结构致密均匀，实现了由富Ｃｕ侧到富ＴｉＢ２侧的平缓过渡，消除了传统金属陶瓷复合材料的性能突变界面，使该种材料同时具备了金属和陶瓷的优良特性，显示了该种材料广阔的应用前景。     

石墨／ZTA自润滑陶瓷基复合材料摩擦学特性的研究

采用热压工艺制备了石墨／ＺＴＡ自润滑陶瓷基复合材料,并研究了其在干摩擦条件下的摩擦磨损特性。结果表明,适量的石墨加入将显著降低陶瓷的摩擦系数,显示出良好的自润滑特性。石墨含量过高,不但加剧材料的磨损,且使材料的摩擦系数提高,复合材料的磨损过程中会产生剥落、犁沟。     

包覆工艺制备C—SiC—B4C—TiB2复合材料的组织与性能

以鳞片石墨,B4C,SiC,TiO2为原料,利用包覆工艺在不同热压温度下制备了w(C)=50%的C-SiC-B4C-TiB2复合材料,并详细研究了热压温度对复合材料显微组织和性能的影响规律.结果表明,当热压温度高于1 850 ℃时,复合材料由C,SiC,B4C和TiB2这四相组成;复合材料的体积密度、抗折强度和断裂韧性均随着热压温度的升高而增加.2 000 ℃热压时,复合材料的体积密度、气孔率、抗折强度和断裂韧性分别达到2.41 g/cm3,3.42%,176 MPa和6.1 MPa·m1/2;热压温度升高,复合材料的碳相和陶瓷相逐渐致密,碳相最终形成了在陶瓷基体上镶嵌的直径为40 μm橄榄球状和条状这两种形貌.碳/陶瓷相的弱界面分层诱导韧化和第二相TiB2与陶瓷基体之间热膨胀系数不匹配所致的残余应力使变形过程中微裂纹的扩展路径发展变化,使复合材料的韧性提高.     

Effects of Processing Technology on Property and Microstructure of Rare Earth Containing Ceramic Composite

Effects of processing technology on the properties such as relative density, flexural strength, fracture toughness, hardness, etc. and the microstructure of rare earth yttrium containing Al2O3/(W, Ti)C ceramic composite were experimentally investigated. It suggests that different processing parameters can undoubtedly result in different microstructures and different mechanical properties of the material. Under the experimental conditions, the suitable hot pressing temperature is 1720 ～ 1780 ℃, the time duration is 10 ～ 30 min and the hot pressing pressure is 30 ～ 35 MPa. The corresponding relative density can even be higher than 98 %. With SEM and TEM observation, each phases in the ceramic material is found to be in fine grains and distribute homogeneously. Typical fracture feature of the material is the mixture of both intergranular and introgranular fracture. Additionally, the existence of rare earth yttrium containing nanometer or sub-micron meter sized ceramic grains, dislocations and spontaneous microcracks can also contribute to the further improvement of the mechanical properties of the ceramic composite.     

Zirconia-toughening of nickel aluminide

The fracture toughness and strength behaviour of nickel aluminide toughened by partially stabilized zirconia dispersoids was investigated in the range zirconia content up to 40 vol.%. In addition, the temperature dependence of the mechanical properties was examined. Composites were fabricated using attrition milling followed by hot unaxial pressing of powder mixtures. A considerable increase in fracture toughness and bending strength is achieved by adding zirconia particles. The maximal level of the mechanical properties corresponds to zirconia content in the range 20–25 vol.%. A positive temperature dependence of the fracture toughness was established up to 500°C. It was concluded, on the basis of residual stress analysis, that room-temperature toughening is due to mainly stress-induced phase transformation. A positive temperature dependence of toughening can be attributed to an increase in the stress relaxation near the crack tip.     

制备工艺对碳化硼陶瓷性能的影响

以活性炭和碳化硅为烧结助剂,采用真空热压工艺,制备了碳化硼陶瓷材料.研究了真空热压工艺、烧结助剂对碳化硼陶瓷性能及断口的影响,结果表明,以活性炭和碳化硅为烧结助剂的碳化硼陶瓷随热压压力增加,开口孔隙度减小,相对密度和抗弯强度增加.添加活性炭的碳化硼陶瓷在热压压力为35MPa下,开口孔隙度有最小值(1.7%),相对密度(91.7%)和抗弯强度(277.6MPa)达最大值;以碳化硅为烧结助剂的碳化硼陶瓷在热压压力为30MPa下,开口孔隙度有最小值(0.66%),相对密度(91.9%)和抗弯强度(173.6MPa)达最大值.添加活性炭的碳化硼陶瓷随保温时间由30min增加到90min,开口孔隙度逐渐减小而相对密度逐渐增加(90min时分别达到0.19%、99.6%),抗弯强度先增加后减小,在保温时间为60min时抗弯强度达到最大值(351.7MPa).在相同的真空热压工艺下,添加活性炭的碳化硼陶瓷与添加碳化硅的碳化硼陶瓷相比,其开口孔隙度低,抗弯强度高.初步探讨了真空热压工艺以及添加剂促进碳化硼陶瓷烧结的机理.     

ZrO2强韧化MoSi2复合材料显微结构和性能

通过对热压合成制备的ZrO2 MoSi2复合材料显微组织及其断口形貌分析,结合硬度、抗弯强度、断裂韧度等力学性能和孔隙率、晶粒度的测试,初步探讨了ZrO2颗粒强韧化MoSi2复合材料的机制。结果表明,复合材料中ZrO2粒子沿着MoSi2晶界偏聚,抑制MoSi2晶粒长大;复合材料断口晶粒细小,裂纹扩展曲折,呈现出沿晶与穿晶的混合型断裂特性;ZrO2颗粒通过第二相强化和细化晶粒使复合材料强度得到提高,通过细化晶粒、裂纹偏转和分支、形成微裂纹等机制的综合作用增韧复合材料。     

C—SjC—TiC—TiB_2复合材料的原位合成及热压烧结

以熟焦、炭纤维、B_4C、SiC、Si、TiO_2和TiC为原料、采用原位合成及热压技术研究了不同TiO_2和TiC含量对多组分碳/陶复合材料的组成、结构和性能的影响。在烧结过程中TiO_2或TiC与B_4C反应原位生成TiB_2,Si和TiO_2分别与C反应生成SiC和TiC,这些陶瓷相的生成对提高碳/陶复合材料的力学性能有显著作用。加入TiO_2比TiC能使碳/陶复合材料在较低的温度下实现致密化烧结,获得了抗弯强度达430 MPa的碳/陶复合材料。     

Si_3N_(4(p))/SiC_((w))强韧化MoSi_2基复合材料的显微组织与力学性能

采用热压工艺制备了不同Si3N4(p)和SiC(w)体积含量的MoSi2基复合材料,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计、电子万能材料试验机等研究了复合材料的显微组织、硬度、断裂韧度和抗弯强度,并对其强韧化机理进行了初步探讨。结果表明,复合材料结构致密,强化相与MoSi2之间没有新相生成,力学性能较纯MoSi2得到大幅度提高,其中MoSi2-20%Si3N4(p)-20%SiC(w)复合材料具有最好的抗弯强度和断裂韧度,分别为427MPa和10.4MPa.m1/2。复合材料的强化机制为细晶强化和弥散强化,韧化机制为细晶韧化和裂纹偏转与分支韧化。     

Strengthening and Toughening Effect of Yttrium on Al2O3/TiCN Ceramic Tool Material

Modern ceramic cutting tool materials with their excellent physical, mechanical properties and cutting performances promote greatly the development of metal cutting technology.Therefore, they are one of the most promising cutting tool materials in the coming Zlst century["'l. however, the intrinsic brittleness is a fatal weakness for ceramic tool materials. In order to reduce the brittleness and to increase the strength and the fracture toughness of the cutting tool materials, various research…     

纳米AlN粉末的低温热压

研究了纳米AlN陶瓷在1 500~1 700℃的低温热压行为和力学性能.热压温度为1 600℃时,产物是β-AlN和β-Al2O3两相共存;当温度提高至1 700℃后,热压过程中出现由β-AlN到α-AlN相的转变.随着热压温度的提高,断裂形式由沿晶断裂逐渐向穿晶断裂转变,致密度逐渐提高,晶粒尺寸长大;当热压温度达到1 700℃时,相对密度为97.3%,晶粒平均直径为850nm,硬度值为15.54GPa,断裂韧度为3.5 MPa·m1/2.     

热等静压技术的若干应用及发展趋势

介绍了热等静压技术在铸件处理、粉末冶金、陶瓷材料、多孔材料、近净形成型、材料粘结、等离子喷涂等领域的应用.还指出了热等静压技术的发展趋势为：合并热等静压与其它制造工艺;提高加热速度和冷却速度;发展无包套热等静压;压力介质日趋多样化;设备朝大型、多功能、高温高压、高效率和全程自动化方向发展.     

TA7ELI粉末冶金材料力学性能与显微组织

以TA7 ELI钛合金棒为原料,用等离子旋转电极工艺制备出高品质钛合金球形粉末.采用热等静压成形工艺,将粉末压制成钛合金材料,并研究了材料的组织和力学性能.结果表明:等离子旋转电极工艺制备的钛合金球形粉末具有非常高的球形度和振实密度,粒度分布比较窄,非金属夹杂含量非常低;热等静压制备的低温钛合金达到全致密,其组织均匀细...