Multiwalled carbon nanotubes reinforced alumina composites

1wt% multiwalled carbon nanotube (MWNTs) reinforced alumina composites was sintered to full density by spark plasma sintering. And pure alumina and graphite/alumina composites were also prepared by the same way for comparison. Indentation and single edge V-notched beam (SEVNB) toughness were measured respectively. The experimental results show that MWNTs could not improve toughness of alumina too much as that once expected. And SEVNB toughness was more valid than indentation toughness.     

Al2O3基复合陶瓷的研究进展

介绍了Al2O3基复合陶瓷材料的研究进展状况,对目前已经研究的体系、制备工艺、力学性能及其增韧机理等做了一个简要的综述.     

TiB2-TiC复相陶瓷的结构与性能研究

TiB₂-TiC复合粉制备的TiB₂-TiC复相陶瓷的相对密度达99.8%,硬度为 93.2HRA,断裂韧性为5.53MPa·m1/2。显微结构研究表明:TiB₂-TiC烧结体体内的位错和残余气孔影响材料性能。复合粉烧结体晶粒尺寸细小,大小分布均匀,晶粒之间界面干净,无杂质沉积,烧结体中TiB₂和TiC两相界面接合处元素B,C,Ti的含量存在梯度变化,都有利于烧结体性能提高。TiB₂晶粒生长存在取向性。     

氧化铝陶瓷位错形貌的TEM观测

利用TEM对经过短时间高温1 800℃、高压100 MPa处理后的氧化铝陶瓷位错形貌进行了观察分析。观察到了丰富的位错组态,包括位错阵列线、位错网和位错缠结。采用衍射对比技术,得出位错阵列的柏氏矢量b=1/3<1100>,滑移体系为棱柱滑移,{1120}<1100>。对位错网络形成进行了分析,位错网络为基面滑移1/3<1120>。通过分析,得出该过程中氧化铝基面和棱柱滑移在塑性变形过程中起主要作用。     

SHS/QP制备(TiB2+Fe)/Fe叠层材料的结构与性能分析

采用SHS/QP工艺制备了(TiB₂+Fe)/Fe叠层材料。SEM分析表明TiB₂+Fe金属陶瓷层结构致密。用EPMA研究了TiB₂+Fe金属陶瓷层与Fe基片之间的界面连接机制,结果表明TiB₂从TiB₂+Fe侧向Fe基片侧进行扩散,以及TiB₂+Fe层中的Fe粘结相和Fe基片的粘接完成了(TiB₂+Fe)/Fe叠层材料的界面连接。叠层材料接头断裂时,断裂位置发生在TiB₂+Fe金属陶瓷层,而不是沿着TiB₂+Fe层与Fe基片的界面断裂。     

"化学炉"加机械压力法超快速制备超细晶氧化铝陶瓷

报道了一种制备具有微米级以下微观结构的完全致密氧化铝(Al2O3)陶瓷的新方法.用燃烧合成所产生的热量为热源代替传统烧结炉.用燃烧合成原料将Al2O3包裹起来作为"化学炉",在燃烧反应完成的同时施加机械压力快速烧结制备Al2O3陶瓷.实验中,用平均粒径为600nm的Al2O3为原料,当施加的压力为120MPa时,得到完全致密的烧结体,整个过程为5min.扫描电镜和透射电镜分析结果显示:烧结后晶粒间结合良好,平均尺寸为600nm,与原料粒径相比无明显长大.     

B2O3-TiO2-Mg-C体系燃烧反应热力学与产物结构变化过程研究

对B2O3-TiO2-Mg-C体系的燃烧反应热力学进行了研究，结果表明，该体系化学反应机理为:Mg先还原B2O3和TiO2，新生的Ti与B的C反应生成TiB2和TiC；TiO2的还原经历了TiO2→Ti3O2→TiO→Ti2O→Ti的逐步过程，对燃烧合成的产物结构形成机理进行了研究，表明当燃烧区的能量传到预反应区时，B2O3首先熔化并均匀地包裹在Mg,TiO2和C周围，Mg熔化后通过扩散与B2O3和TiO2反应，随着预反应区温升的升高，B2O3与Mg作用还原出B，TiO2与Mg作用还原出Ti，然后Ti与B或C反应形成TiB2或TiC晶核，最后TiB2与TiC及MgO在持续高温下长大。     

气压烧结TiB2-Al2O3复相陶瓷的显微结构与力学性能

以2.5%(质量分数,下同)Ni为助烧剂,用气压烧结方法分别制备了含20%,30%和50%Al2O3的TiB2-Al2O3复相陶瓷.通过扫描电镜观察样品的形貌,并研究了Al2O3含量对材料显微结构和力学性能的影响.结果表明:金属Ni能有效地促进材料的致密化;随着Al2O3含量的增加,材料的致密度、抗弯强度和断裂韧性增加,弹性模量出现峰值,Vickers硬度降低,Rockwell硬度变化不大.在加入30%Al2O3时,得到了显微结构均匀,性能较好的TiB2-Al2O3复相陶瓷,其抗弯强度可达520MPa,弹性模量达339GPa,Rockwell硬度达92.6.     

放电等离子烧结La0.67Sr0.33MnO3-δ粉体的输运性质

用自蔓延高温合成技术合成La0.67Sr0.33MnO3-δ粉体.探讨了放电等离子烧结的烧结温度对合成粉体的显微结构和输运性质的影响.扫描电镜和密度测试结果表明:放电等离子烧结后的晶粒大小均匀,烧结体致密度高.随着烧结温度的升高,样品的电阻率明显下降.由于氧缺位的存在,金属-绝缘相转变温度随着烧结温度的升高而降低.相对于传统的固相烧结,放电等离子工艺制得的样品的致密度较高导致颗粒间的巨磁电阻有所提高.     

TiB2-Cu 体系的自蔓延高温合成及致密化

TiB₂-Cu 系复合材料具有高强度、高导电性, 但TiB₂-Cu 体系由于润湿性较差, 制备密实TiB₂-Cu 系复合材料非常困难。本文中采用自蔓延高温燃烧合成技术研究了材料体系对合成过程中产物的特性(温度、燃烧速度及产物等) 的影响, 在此基础上采用自主开发的SHS/ QP 技术制备了致密的TiB₂-Cu 块材, 并研究了金属添加剂的影响。研究结果表明, 在体系中添加一定的金属钼或铁, 明显改善了体系的润湿性: 钼或铁的加入使产物中金属分布更加均匀, 大大降低了产物孔隙率。同时钼的加入还明显降低了晶粒尺寸。