SiC晶须对Al2O3／TiB2／SiCw陶瓷刀具材料高温断裂韧性的影响

研究了不同ＳｉＣ晶须含量的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ陶瓷刀具材料的断裂韧性随温度的变化规律。结果表明：Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ陶瓷材料的Ｋ１Ｃ在１０００℃内随温度的升高而增大；晶须含量越大，通过计算分析表明，随温度的升高粘裂时拔出的晶须大大增多，当晶须体积含量（下同）为２０％时，Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ陶瓷在室温时只有长径比小于２．８７的晶须在断裂时才有可能产生拔出，而在９００℃时     

新型复相陶瓷刀具材料Jx-2-I协同增韧补强机理的研究

本文研制成功的新型陶瓷刀具材料—ＳｉＣ晶须（ＳｉＣｗ）增韧和ＳｉＣ颗粒弥散增韧Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具Ｊｘ－２－Ｉ,该刀具材料具有高的抗弯强度和断裂韧性等优点;对比Ａ（Ａｌ２Ｏ３）、ＡＰ（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｐ）、ＡＷ（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｗ）、Ｊｘ－１（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｗ）和Ｊｘ－２－１（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｐ／ＳｉＣｗ）等陶瓷材料的力学性能可以看出,在Ｊｘ－２－Ｉ材料中具有明显的增韧补强叠加效应;本文在热失配分析和微观结构观察的基础上详细研究了Ｊｘ－２－Ｉ刀具材料的增韧补强机理,系统研究了Ｊｘ－２－Ｉ中各种增韧补强机理之间的协同效应。     

TiB2／SiCw复合材料增韧机理的微观分析

在ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ基体中加入适量的ＳｉＣｗ可以明显地提高其断裂韧 性ＫＩＣ，其它机械性能也有不同程度的改善。ＳＥＭ、ＴＥＭ微观分析表明：在具有较高ＫＩＣ值的ＴｉＢ２／ＢｉＣｗ陶瓷复合材料中，ＳｉＣｗ与ＴｉＢ２晶粒之间有较适宜的界面结合，两相之间未发现有明显的界面化学反应用，当该复合材料发生断裂时，其内部出现晶须拔出，裂纹桥连，裂纹偏转三种增韧机制。     

SiC—Al2O3基复相陶瓷的N2—HIP研究

通过对热压ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３复合材料进行了Ｎ２－ＨＩＰ后处理，制备得到Ｓｉ３Ｎ４－ＡｌＮ＝ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３梯度材料，经Ｎ２－ＨＩＰ处理后，材料抗弯强度提高３５％－９５％，并得到经强度达１０３０ＭＰａ的ＳｉｅＮ４－ＡｌＮ／ＳｉＣｐ－ＳｉＣＷ－Ａｌ２Ｏ３复合材料。     

导电Al2O3基陶瓷刀具材料的超声—放电复合加工技术研究

采用超声－放电复合加工技术对Ａｌ２Ｏ３／（Ｗ,Ｔｉ）Ｃ,Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２,Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣｗ三种Ａｌ２Ｏ３基陶瓷刀具材料表面定位方孔进行加工,研究了共加工机理和加工参数对不同陶瓷材料加工效率,加工表面粗糙度的影响,由于该复合加工技术有产地结合了超扬波加工和放电加工的特点,因而能高效,高质量地加工陶瓷材料。试验结果表明,在同样的加工条件下,材料去除率的大小顺序为Ａｌ２Ｏ３／（Ｗ,Ｔｉ     

SiCw／涂层／TZP陶瓷复合材料界面化学键的XPS和IR研究

本文用ＸＰＳ和ＩＲ测定了ＳｉＣｗ／（Ａｌ２Ｏ３，莫来石）涂层／ＴＺＰ陶瓷复合材料的界面化学键。结果表明ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３、莫来石、ＴＺＰ界面为化学结合而Ａｌ２Ｏ３、莫来石／ＴＺＰ界面为物理结合。     

板状SiC增韧Al_2O_3的R－曲线行为

本工作用刻痕弯曲强度技术研究了板状ＳｉＣ增韧的热压Ａｌ２Ｏ３材料的Ｒ－曲线行为。随着裂纹的扩展，其断裂韧性显著地增加，最后趋向于平稳值约８．５ＭＰａ·ｍ１／２。这个结果与已报告过的纯Ａｌ２Ｏ３和ＳｉＣ晶须增强Ａｌ２Ｏ３的断裂阻力进行了比较。     

国外期刊陶瓷文摘

国外期刊陶瓷文摘含不同填料的耐磨玻璃陶瓷复合材料［俄］／ＨＭ等／／ＣＴＥｐａ－１９９５，（３）．－１４～１５对含不同填料─—工业氧化物（Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｃｒ２Ｏ３）的ＣａＯ—ＢａＯ—Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２－ＳｉＯ２系硅微晶玻璃基复合材料的物理机械...     

C－B_4C－SiC复合材料抗氧化性能的研究

对碳／陶瓷复合材料（Ｃ－Ｂ＿４Ｃ－ＳｉＣ）的抗氧化性能进行了研究，结果表明：Ｃ－Ｂ＿４Ｃ－ＳｉＣ复合材料抗氧化性能比碳素材料大大提高，而且烧结助剂对Ｃ－Ｂ＿４Ｃ－ＳｉＣ复合材料的抗氧化性能影响很大。在复合材料中分别加入了Ａｌ，Ａｌ＿２Ｏ＿３，Ｎｉ，Ｔｉ，ＴｉＣ，Ｓｉ等不同烧结助剂，发现添加Ｎｉ的材料抗氧化性能最佳，经１０００℃氧化１５ｈ后，氧化度小于０．５％；加入Ｔｉ，Ｓｉ和ＴｉＣ的次之，不加烧结助剂的又次之，加入Ａｌ和Ａｌ＿２Ｏ＿３的最差。     

Al2O3／TiB2／SiCW陶瓷刀具加工镍基合金时的磨损机理研究

研究了Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ陶瓷刀具加工Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８镍基合金时的切削性能和磨损机理。结果表明；在低速切削条件下，Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ和硬质合金刀具的抗后刀面磨损的能力相差不大；而在高速切削条件下，前者的抗后刀面磨能力远高于后者。     

SiC晶须增强陶瓷基复合材料的研究

用不同的Al_2O_3粉料,采用SiC晶须补强以及加入第三相SiC粒子弥散增韧的方式,研究了SiC晶须Al_2O_3基复合材料的力学性能,得到强度σ_f=780MPa,K_(Ic)=7.6MPa·m~(1/2)的结果。通过不同的分敌途径,对晶须分散效果进行了实验观察和探讨;并讨论了晶须的分散均匀性对力学性能的影响。同时,就晶须团聚体在增韧过程中所起的作用提出了一种新的、可能的增韧机制,合理地解释了实验结果。最后,就三元复合系统中晶须补强和弥散增韧两种途径的迭加效果进行了讨论。     

SiCW对Al2O3基陶瓷浓悬浮体流变性能的影响

研究了SiCW加入至Al2O3基体中注凝成型料浆的流变特性.研究结果表明:该体系表现出剪切增厚的胀流型流变特性.料浆流变性能与SiCW掺量、SiCW平均长度和SiCW与浆料的混合时间有关;但随着SiCW掺量的增加,剪切应力迅速增加,系统出现中断剪切现象;为了改善含SiCW料浆的流变性能,通过在晶须表面覆盖了一层钛酸酯的憎水膜,降低了料浆的表观粘度和剪切应力,并相应提高了晶须的掺量.     

硼酸铝晶须的制备和表征

利用无水明矾、硼酸和硫酸钾 ,按Al/B(摩尔比 ) =4∶1,(Al+B) /K2 SO4 =1∶0 .5配比 ,采用分段升温的方法在 110 0℃高温熔盐中合成了硼酸铝晶须 ,XRD结果表明 :所得物相为纯净的 9Al2 O3·2B2 O3单相 ,扫描电镜结果显示9Al2 O3·2B2 O3是直径在 0 .1～ 1μm ,长度在 1～ 40 μm ,长径比≥ 10～ 3 0的晶须。合成晶须的副产品是高纯硫酸钾     

硼酸镁(Mg_2B_2O_5)晶须的制备及表征

以六水氯化镁、硼酸、氢氧化钠和氯化钠为原料,采用高温助熔剂工艺制备了硼酸镁(Mg2B2O5)晶须。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对制备的产品进行了表征。XRD物相分析结果表明制备的产品为单一相三斜结构硼酸镁(Mg2B2O5)。XPS表明制备的产品中Mg、B和O的摩尔比为1.000∶0.996∶2.498,且价态分别为+2价、+3价和-2价,与Mg2B2O5化学计量比以及价态一致。SEM和TEM显微图像表明合成的产品为纤维状,且长径比大于10,并对生长机理进行了初步探讨。     

Improved fracture toughness of laminated ZrB2-SiC-MoSi2 ceramics using SiC whisker

In this study, SiC whisker (SiC_w) was introduced to ZrB₂ matrix layer of laminated ZrB₂/BN ceramics to improve fracture toughness. Laminated ZrB₂-SiC_w/BN ceramics were prepared by tape casting and spark plasma sintering. For comparison, monolithic ZrB₂-SiC_w and laminated ZrB₂-SiC_p/BN ceramics were also prepared using the same method. The introduction of SiC whiskers increased fracture toughness of laminated ZrB₂-SiC_w/BN ceramics to 13.31?±?0.33?MPa?m^1/2 for all samples. This was related to the multi-scale toughening mechanism, including delamination and crack deflection issued from the laminate structure at the macroscopic level, as well as whiskers bridging and pullout at the microscopic view. The R-curve behaviors of all samples revealed improved resistance to crack propagation of laminated ZrB₂-SiC_w/BN when compared to ZrB₂-SiC_p/BN and ZrB₂-SiC_w issued from multi-scale toughening design.     

碳化硅晶须对氧化锆陶瓷材料结构的影响

本文研究了不同晶须含量对可相变增韧的ZrO_2(2mol%Y_2O_3)陶瓷及完全稳定的ZrO_2(6mol%Y_2O_3)陶瓷结构的影响。结果表明:晶须的加入使ZrO_2材料的晶料明显细化,但对该类热压复合材料的致密度影响不大;纯ZrO_2(6mol％Y_2O_3)为单一的C相结构,加入晶须后有少量的t相出现;纯ZrO_2(2mol%Y_2O_3)热压材料由t m两相组成,晶须的加入降低了基体中m相的相对含量,但对断裂过程中t→m相交量影响不大。     

苦卤制备硼酸镁(Mg_2B_2O_5)晶须的研究

以苦卤、硼酸、氢氧化钠为原料,采用高温助熔剂工艺制备了硼酸镁(Mg2B2O5)晶须。系统研究了苦卤的脱色、镁硼比例以及成核方式对晶须组成和形貌的影响。结果表明:在苦卤体积确定的情况下,脱色剂次氯酸钠的加入量在0.2~1.0 mL之间时,色度去除率随着脱色剂加入量的增加而增大;镁硼比例为0.50和0.67时合成产物为Mg2B2O5;在相同的试验条件下,与籽晶法生长晶须相比较,自发成核制备的晶须细而短,实际应用中可根据需要制备所需形貌的晶须。     

四脚状氧化锌晶须的性能及其研究进展

氧化锌晶须（zincOxide Whisker．简写为ZnOw）是近年发展起来的一种具有特殊形貌和功能的新型材料。综合评述了ZnOw的性能、特征及应用研究，并分析了其市场前景和发展趋势。     

晶须含量和取向对Al2O3—SiCw陶瓷刀具材料的增韧特性及切削性能的影响

晶须含量和取向不同将影响到Al_2O_3 SiCw陶瓷刀具材料的力学性能,由此将进一步影响到该刀具材料的切削性能。本文测量了不同晶须含量和不同晶须取向的Al_2O_3-SiCw材料的断裂韧性,分析了晶须含量和晶须取向对该刀具材料增韧效果的影响。试验了不同晶须含量和不同晶须取向的Al_2O_3 SiCw刀具的切削性能。结果表明:晶须含量和取向对刀具材料的磨损和破损有很大的影响。因此在实际应用中应根据刀具损坏方式的不同分别选用不同晶须含量和不同晶须取向的Al_2O_3-SiCw刀具材料。以充分发挥该刀具材料的增韧补强效果。     

Novel synthesis of ZrO2-SiCw-C insert ring materials for slide plates

To reduce the cost and firing temperature of traditional ZrO₂ insert rings, the new ZrO₂-SiC_w-C (w-whisker) insert ring materials were successfully synthesized using ZrO₂, Si, graphite powders as starting materials, and phenolic resin as binder. The effects of amount of Si powder addition (5, 8 and 11 wt%) and firing temperatures (1100 °C, 1200 °C and 1400 °C) on the phase composition, microstructure and properties of as-obtained products have been investigated. The results show that Si reacts with C or CO at high temperature to form SiC_w, which intersperses in the ZrO₂ material to develop an interlocking network structure, resulting in strengthening effect and leading to an increase in the strength of the composites. The composites have good oxidation resistance due to the formation of some glass film on the sample surface. The optimum firing temperature is 1200 °C, which is much lower than that of pure ZrO₂ material (>1700 °C). The as-prepared ZrO₂-SiC_w-C materials possess good properties, making good prospects for fabricating insert rings of slide plates.