ZrO2-Y2O3陶瓷双相（t＋m）组织的复合韧化

本文采用TEM及XRD等手段研究了ZrO2-2mol%Y2O3陶瓷的组织结构并测试了力学性能。结果表明：随烧结温度升高,致密度增加,但硬度却随单斜相含量的增多而下降。与单一的四方相（TZP）相比,含有显微裂纹的t＋m（PSZ）双相组织具有更高的断裂韧度。这是由于前者只有相变韧化效果,而后者则同时有相变韧化、显微裂纹韧化及残余应力（应变）韧化的多重复合机理作用的结果。     

ZrO2-Y2O3陶瓷的显微组织结构形成

本文采用TEM中电子衍射与暗场技术,XRO及EPMA等方法研究了ZrO2-2～20mol%Y2O3陶瓷在不同热处理工艺条件下的组织结构。结果表明,对Y2O3含量较低（2mol%）的试样烧结后得到晶粒细小的正方ZrO2-（TZP）组织;在从高温立方单相区快速冷却的3～7.5mol%Y2O3试样中形成反相畴界与相变孪晶组织;在c＋t双相区长时间等温退火处理的4～6mol%Y2O3试样中,在立方相基体上析出正方相粒子而得到部分稳定ZrO2（PSZ）,初期阶段形成“tweed”组织,后期阶段形成“colony”组织;在14mol%及20mol%Y2O3试样中则形成全稳定ZrO2（FSZ）。     

不同温度下沉积TiN/TiCN/Al_2O_3/TiN复合涂层的物相结构和性能

采用高温化学气相沉积技术,于1 000～1 100℃在WC-6%Co硬质合金基体表面制备了TiN/TiCN/Al2O3/TiN复合陶瓷涂层,研究了复合涂层的物相、表面和横截面形貌、显微硬度、界面结合强度和耐磨损性能。结果表明:沉积温度为1 000℃时,复合涂层中Al2O3层为κ相和α相共存;当沉积温度升至1 050℃和1 100℃时,Al2O3层为单一的α相;1 050℃下沉积复合涂层的表面平整、结构致密,1 000℃沉积复合涂层中的TiCN层存在少量孔洞,1 100℃下沉积复合涂层中TiCN层的柱状晶沿某一方向生长比较明显,较高的沉积温度加速了钛元素向Al2O3层的外扩散;1 050℃下沉积复合涂层的显微硬度最大,为1 828HV,该涂层的耐磨损性能最佳,其与基体间的结合强度最高,临界载荷为135.2N。     

ZrO2电解质陶瓷与Al的阳极键合连接机理分析

在一定连接工艺参数下,进行ZrO2电解质陶瓷与Al的阳极键合工艺试验,并在万能电子材料试验机上对ZrO2电解质陶瓷与Al的阳极键合连接接头进行剪切强度试验.采用扫描电镜、超轻元素能谱仪及X射线衍射仪分析连接界面微观组织、成分分布、界面相结构及剪切断口.试验结果表明,ZrO2的表面活化处理提高了ZrO2/Al的连接性,结合界面在阳极键合条件下形成高的氧离子迁移率及静电场力是促进结合的主要因素;过渡区ZrO2-SiO2-Al2O3 的多界面固相反应是结合形成的主要原因;ZrO2/Al接头的剪切断裂位置位于ZrO2与过渡区的结合界面,启裂区位于ZrO2的近界面区,扩展并终断于Al与过渡区界面;终断区断口形貌表明Al/过渡区界面具有较高的接合质量.     

反应球磨烧结制备Al_2O_3/Cu复合材料的组织与性能

以铜铝合金粉为原料,利用反应球磨并结合放电等离子烧结工艺制备了Al2O3/Cu复合材料,研究了球磨不同时间后合金粉的形貌、物相以及铝含量对复合材料组织与性能的影响。结果表明:铜铝合金粉球磨20h后,生成了粒径为2~5μm的类球状颗粒,Cu相衍射峰发生明显的宽化,在铜基体中原位生成了纳米α-Al2O3颗粒相;Al2O3颗粒的尺寸及其在基体中的分布与铝含量有关,随着铝含量增加,Al2O3颗粒逐渐长大、富集甚至团聚;复合材料的相对密度和导电率均随着铝含量的增加逐渐降低,显微硬度则逐渐升高;当铝的质量分数为0.7%时,复合材料具有最佳的综合性能。     

不同Al2O3含量ZrO2(3Y)/Al2O3纳米复合粉体的制备与表征

采用化学共沉淀法制备了Al2O3数量分数为0%～30%的ZrO2(3Y)/Al2O3纳米复合粉体,研究了Al2O3含量和煅烧温度对粉体相结构、晶粒尺寸和晶格畸变的影响.结果表明800℃×2 h煅烧的复合粉体只出现t-ZrO2相,不出现Al2O3的任何晶相;Al2O3的添加抑制了ZrO2(3Y)晶粒的增长和四方相向单斜相的结构相变,使相变温度显著提高,晶格畸变增大.     

用数值仿真优选Al2O3/ZrO2(Y2O3)陶瓷刀具的切削参数

用数值仿真分析Al2O3/ZrO2(Y2O3)陶瓷刀具切削刃表面的温度场、应力场变化。采用瞬态和稳态有限元法确定模拟的初始变量,基于Deform2D和Johnson-Cook流变模型构建仿真切削模型,并对Al2O3/ZrO2(Y2O3)陶瓷刀具加工1045淬火钢进行仿真切削,实际切削和仿真切削的结果对比具有等同的一致性。结果表明,用Lagrange和任意拉格朗日欧拉方法获得稳态切削时刀刃接触表面的温度场和应力场,当改变切削速度和进给量参数时,将引起温度场和应力场的梯度变化,由此优选出最佳切削加工条件(切削速度vc、进给量f),为诊断陶瓷刀具的切削寿命和可靠性提供了理论数据。     

烧结温度和复合助剂对Al_2O_3-TiCN复合陶瓷显微组织和性能的影响

采用热压烧结方法分别制备了Al2O3-TiCN复合陶瓷(AT)及掺杂MgO-Y2O3复合助剂的Al2O3-TiCN复合陶瓷(ATMY);研究了烧结温度和MgO-Y2O3复合助剂对复合陶瓷相对密度、显微组织及力学性能的影响。结果表明:当烧结温度在1 400~1 600℃时,AT和ATMY的相对密度均在97.3%以上;当烧结温度不超过1 500℃时,利用第二相TiCN可有效抑制Al2O3晶粒长大,AT和ATMY的显微组织、断裂韧度均无明显差异;当烧结温度超过1 500℃时,TiCN不能有效地抑制Al2O3晶粒长大,导致AT显微组织粗化,在1 600℃烧结的AT的断裂韧度为4.5 MPa·m1/2;掺杂了MgO-Y2O3复合助剂后可与TiCN协同抑制Al2O3晶粒长大,在1 600℃烧结的ATMY的显微组织细小均匀,断裂韧度可达5.1 MPa·m1/2。     

水润滑下Al2O3 、Al2O3+13%TiO2等离子喷涂层的摩擦磨损特性

针对纯水液压元件摩擦副实际工况，研究了水润滑状态下Al2O3和Al2O3 13%TiO2等离子喷涂试环分别与整体烧结Al2O3块之间的摩擦磨损特性，考察了摩擦系数及试环磨损量随时间的变化，利用扫描电子显微镜（SEM）观察了磨痕的表面形貌，利用X射线能量色散谱仪分析了磨痕表面的元素组成。研究结果表明：水润滑条件下两种摩擦副的磨损机理主要是脆性断裂、微切削与腐蚀磨损；摩擦副Al2O3环/整体烧结Al2O3块的摩擦学性能优于Al2O3 13%TiO2/Al2O3块，它们更适合作为纯水液压元件的摩擦副材料。     

干摩擦条件下Al_2O_3基复合材料的摩擦磨损特性

以用SiC、Ti(CN)和ZrO2颗粒增韧的三种Al2O3基复合材料为研究对象,利用销盘式摩擦磨损试验机研究了它们的摩擦磨损性能,通过扫描电子显微镜对其磨损形貌进行了观察和分析.结果表明:在本试验条件下,Al2O3基复合材料的耐磨性能与添加剂的种类有关,其耐磨性能好坏顺序为Al2O3/Ti(CN)、Al2O3/SiC、Al2O3/ZrO2;Al2Os/SiC复合材料的磨损机理主要为疲劳磨损和脆性断裂,Al2O3/ZrO2和A12O3/Ti(CN)复合材料的磨损机理主要为磨粒磨损.     

Processing and characterization of laser-sintered Al2O3/ZrO2/SiO2

In this study, bioceramics of alumina, zirconia, and silica were synthesized through Nd:YAG laser sintering process aiming at studying the microstructure and phase composition based on the various laser processing parameters used. Optimal parameters of scanning speed and average laser power for selective laser sintering were determined. Effect of shifting of consecutive single vector on the process of forming the monolayer was also studied. Following the synthesis, the structure and composition were characterized by scanning electron microscopy and analyzing X-ray diffraction. The results help understand the characteristics of the laser-sintered composite ceramic formed and suggested more applications in the biomedical fields in future.     

镶嵌MoS2的Al2O3/TiC基陶瓷刀具材料微孔表面摩擦磨损性能研究

采用Nd:YAG激光器在Al2O3/TiC陶瓷刀具材料表面加工出不同密度的微孔,并涂覆填装MoS2固体润滑剂,在UMT-2摩擦磨损试验机上进行往复摩擦试验,研究其在不同载荷和速度下的摩擦磨损性能,通过白光干涉仪、光学显微镜和扫描电镜观察激光织构化后表面特征和磨损后表面形貌。结果表明:激光织构化后,陶瓷材料表面发生了氧化;在相同的实验条件下,与光滑表面相比较,填装MoS2固体润滑剂的微孔表面能够有效地降低摩擦因数,减小磨损率。这主要是由于填装在微孔中的润滑剂在摩擦作用下涂覆到基体表面,形成润滑膜,起到减摩降磨作用,同时激光加工后微孔周围凸起及氧化后形成的摩擦特性优良的TiO2也能起到良好的减摩降磨效果。通过对磨损形貌分析,光滑表面磨损较为严重,有大量的犁沟产生,主要的磨损形式为磨粒磨损及脆性断裂;微孔表面磨损较为轻微,其主要磨损发生在微孔周围。     

纳米ZrO2/SiC-WSi2/MOSi2复相陶瓷的显微结构与耐磨性

将纳米ZrO2和SiC颗粒与微米WSi2／MoSi2颗粒进行球磨分散、混合，通过热压烧结制备ZrO2／SiC-WSi2／MoSi2复相陶瓷，研究了它的显微结构与耐磨性并与MoSi2材料进行了对比。结果表明：SiC、ZrO2纳米颗粒的复合化以及钨的合金化能使复相陶瓷晶粒细化，复相陶瓷的硬度较MoSiz陶瓷明显提高，耐磨性优于MoSiz陶瓷，磨损机制主要为粘着磨损兼有疲劳微断裂。     

复合掺杂CeO_2显微特征观测

本文对复合掺杂的CeO_2基电解质材料的断口和表面形貌进行了扫描电镜观察,发现用Sm_2O_3和Gd_2O_3共同掺杂CeO_2基电解组质分(CeO_2)_(0.8)(Sm_2O_3)_(0.1)(Gd_2O_3)_(0.1),随着烧结温度的提高,晶粒持续长大,由1400℃烧结时的2～3μm长大到1600℃烧结时的10～12μm,单位尺寸内的晶界数量减少;各温度烧结样品的断口都呈穿晶断裂。随着烧结温度的提高,电导率下降,原因可能是由于晶间玻璃相的增多。     

烧结温度对316不锈钢粉末冶金烧结体组织和性能的影响

采用真空烧结法制备了316奥氏体不锈钢粉末冶金烧结体,研究了烧结温度对其显微组织和力学性能的影响,并对其拉伸断口形貌进行了分析.结果表明:随着烧结温度的提高,烧结体组织晶粒不断粗化,孔隙减少、尺寸降低;烧结体的相对密度、抗拉强度、屈服强度、伸长率等均提高,但当温度升到1 340℃以后提高并不明显,并有缓慢降低的趋势;最...     

烧结温度对Al_2O_3/SiC(n)纳米复相陶瓷性能的影响

采用极性分散剂 ,在微米Al2 O3 基体中加入SiC纳米颗粒 ,用真空热压烧结法制备出Al2 O3 /SiC(n)纳米复相陶瓷 ;研究了烧结温度对氧化铝纳米复相陶瓷性能的影响。研究结果表明 :烧结温度的不同使得烧结后Al2 O3 /SiC(n)纳米复相陶瓷的所得相和力学性能都有较大差异     

多孔钎焊砂轮的制备及SiC陶瓷磨削试验研究

基于模压成形和真空固相烧结工艺,选用Cu-10Sn结合剂、经氧化预处理的TiH2钎焊造孔剂、MBD8金刚石磨粒,制备出磨粒把持力大、孔隙分布均匀的多孔钎焊金刚石砂轮（PBDGW）。开展PBDGW与多层钎焊金刚石砂轮（MBDGW）的SiC陶瓷磨削对比试验,从磨削力、工件表面粗糙度和表面/亚表面形貌等方面分析砂轮的磨削性能。试验结果表明：与MBDGW相比,PBDGW磨削SiC陶瓷的切向力下降了8.4%～23.6%、法向力下降了10.2%～38.6%,磨削加工表面粗糙度平均降幅为10.4%;工件表面完整性较好,表面/亚表面的脆性断裂、微观裂纹等缺陷较少。     

WC–ZrO2 composites: processing and unlubricated tribological properties

In the present work, we report the processing and properties of WC–6 wt.% ZrO₂ composites, densified using the pressureless sintering route. The densification of the WC–ZrO₂ composites was carried out in the temperature range of 1500–1700 °C with varying time (1–3 h) in vacuum. The experimental results indicate that significantly high hardness of 22–23 GPa and moderate fracture toughness of ∼5 MPa m^1/2 can be obtained with 2 mol% Y-stabilized ZrO₂ sinter-additive, sintered at 1600 °C for 3 h. Furthermore, the friction and wear behavior of optimized WC–ZrO₂ composite is investigated on a fretting mode I wear tester. The tribological results reveal that a moderate coefficient of friction in the range from 0.15 to 0.5 can be achieved with the optimised composite. An important observation is that a transition in friction and wear with load is noted. The dominant mechanisms of material removal appear to be tribochemical wear and spalling of tribolayer.     

The effects of laser energy density and particle size in the selective laser sintering of polycaprolactone/progesterone specimens: morphology and drug release

The goals of this work were to fabricate specimens of different powder particle sizes and laser energy density of polycaprolactone and progesterone by selective laser sintering and evaluate the morphology by scanning electron microscopy and the mechanism of drug release in vitro. The results showed that the specimens maintained morphological uniformity, coalescence of particles, and interconnected pores distributed in the sintered structure. The drug release mechanism of all specimens studied followed a zero-order kinetics, and drug release rates were dependent on sintering degree and, consequently, on matrix erosion.