新型复相陶瓷刀具材料JX-2-I协同增韧补强机理的研究

本文研制成功了一种新型陶瓷刀具材料——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。     

新型复相陶瓷刀具材料JX—2—Ⅰ协同增韧补强机理的研究

本文研制成功了一种新型陶瓷刀具材料－ＳｉＣ晶须增韧和ＳｉＣ颗粒弥散增韧Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具ＪＸ－２－Ⅰ，     

新型陶瓷刀具材料的研究与开发

工业用钢材的质量提高使材料加工难度增加,耐高温的高硬度高强度陶瓷材料被用做切削刀具并逐渐推广应用。本文对陶瓷刀具的材质、种类、性能特点作了比较和评价,并重点介绍了新型的晶须增韧陶瓷刀具。最后,对陶瓷刀具的市场前景进行了预测,并指出了陶瓷刀具研制方面应该深入研究的课题。     

对气压烧结碳化硅晶须增韧氧化铝基陶瓷刀具材料的研究

本文介绍了用气压烧结SiCw增韧Al2O3基陶瓷刀具的工艺,对气压烧结机理进行了分析,指出了气压法烧结SiCw增韧Al2O3基陶瓷刀具材料在产业化生产中的优势与不足。     

陶瓷刀具材料增韧的基本途径

陶瓷作为刀具材料的最大弱点是断裂韧性低,脆性大。扩大应用的关键是提高其韧性。本文介绍陶瓷刀具材料增韧的方法     

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     

晶须补强氧化锆增韧氧化铝的工艺过程和性能

晶须和氧化铝颗粒可改善氧化铝陶瓷的机械性能。研究的目的是结合两的补强机理,将SiC 晶须、氧化铝颗粒和氧化铝粉混合,使各相达到良好的分散。然后,采用热压成型使样品致密,并测试它们的弯曲强度和断裂韧性,其弯曲强度达1000MPa,断裂韧性大于8 MPam(?),研究结果表明,在氧化铝基体中可选择最佳的分散比率。     

新型陶瓷刀具材料的发展趋势

新型陶瓷刀具的出现,是人类首次通过运用陶瓷材料改革机械切削加工的一场技术革命的成果。陶瓷材料因其高硬度与耐高温特性成为新一代的刀具材料,但也由于脆性受到局限。于是克服陶瓷刀具材料的脆性,提高其韧性,成为近百年来陶瓷刀具研究的主要课题。     

SiC晶须增韧Al_2O_3陶瓷刀具材料的增韧特性及其对刀具破损的影响

在微观结构研究的基础上,分析了SiC晶须增韧Al_2O_3陶瓷刀具材料的增韧特性和机理。由于受热压过程的影响而造成晶须在基体中定向排布于垂直热压轴方向的平面中,因此不同方向的增韧效果有所差异,而且选取不同平面作为刀具前刀面时在切削中抗破损能力亦不同。研究表明,断续切削时,由于刀头內应力分布的影响,选用平行于热压轴方向的平面作为前刀面将使其获得更高的抗破损能力。     

新型陶瓷刀具的切削性能研究

本文研究了山东工业大学机械工程学院研制的新型陶瓷刀具材料（包括ＪＸ－２，Ｈ５，Ｈ１３和Ｈ２１等）分别切削铸铁（ＨＴ２０）淬火４５号钢和难加工材料ＧＨ９９时的切削性能，探讨了各陶瓷刀具的抗磨损能力，实验研究了切削速度和进给量对刀具磨损的影响，并对切削条件进行了优化。     

基于抗破损性能与可靠性的复相陶瓷刀具材料的组分设计模型

提出陶瓷刀具抗破损系数的概念,用以不征刀具的抗破损性能。建立了基于抗破损性能的复相陶瓷刀具材料的组分设计模型,并以Ａ１２Ｏ３／ＳｉＣ／（Ｗ,Ｔｉ）Ｃ和Ａ１２／Ｏ３ＳｉＣ／Ｔｉ（Ｃ,Ｎ）陶瓷刀具材料组分系统为例,进行了相应的优化设计。探讨了陶瓷刀具可靠性与刀具材料组分之间的关系,认为建立二者之间的间接关系可行的。以此为基础,就能最终实现基中靠性的复相陶瓷刀具材料的组分设计。     

臭氧发生器用Al_2O_3陶瓷基板材料的改性研究

研究了掺杂成分MgO、TiO2 、Y2 O3 、MgTiO3 、CaTiO3 对臭氧发生器用Al2 O3 陶瓷基板材料的体积密度、介电常数、介质损耗、热导率等性能的影响 ,实验结果表明 ,较合适的掺杂配方是Y2 O3 0 .6wt %、MgTiO3 0 .2wt %、CaTiO3 0 .2wt%     

SiC晶须增强Al2O3—TiC复相陶瓷的研究

运用品须补强和粒子弥散双重手段,对氧化铝材料的性能进行改进。比较了Al_2O_3-TiC(AT),Al_2O_3/SiC_w(As),Al_2O_3-TiC/SiC_w(ATS)材料的力学性能,证实ATS材料有明显的迭加增强增韧效果,并具有良好的高温力学性能。抗氧化实验证实,将SiC晶须加入AT中以后,材料的抗氧化性能有明显改进。从热膨胀失配角度分析和SEM显微结构观察证实,ATS材料的主要增韧机理是界面解离和裂纹偏转。     

碳化硅-硼化锆复相陶瓷的增强研究

研究第二相粒子硼化锆及其加入量变化对碳化硅-硼化锆复相陶瓷的强度和韧性的影响,同时探讨其氧化行为。用光学、透射电镜和扫描电镜对复相陶瓷的微观结构、断裂行为进行分析讨论。实验表明,材料性能不仅取决于组成变化而且与工艺条件有关。在适当热压工艺条件下获得的性能表明,复相陶瓷(SiC-15vol.%ZrB_2)的断裂韧性比热压α-SiC要提高50％左右,达到6.5MPa·m~(1/2),弯曲强度仍能达到560MPa。 抗氧化性能与单相热压SiC比较,SiC-15vol.%ZrB_2在1280℃时氧化加速进行,安全使用应低于1150℃。通过压痕裂缝扩展和拋光面上断裂时裂缝行进观察表明,裂缝分支和绕道可能是增韧的主要机制。     

陶瓷材料小裂纹阻力曲线拟合参数的研究

利用压痕扩展法获得了ＴｉＣ，ＴｉＮ／Ｓｉ３Ｎ４复合材料的阻力曲线，采用指数经验公式拟合处理实验数据，探讨了公式中各参娄的物理意义和影响因素。     

晶须的取向对Al2O3／TiB2／SiCW陶瓷复合材料高温耐磨性能的影响

研究了晶须的取向对Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ陶瓷复合材料在下空气和氮气氢气中与硬质合金摩副往复滑动摩擦时的耐磨性能的影响。结果表明：该材料表面的耐磨性能随θ角的不同而变化，随θ角的增大，材料表面的耐磨性能提高。在高温空气氢气中摩擦时，由于ＳｉＣ晶面的氧化使得材料表面晶须的增韧补强作用削弱，加速了材料的磨损。通入氮气有利于减轻ＳｉＣ晶须的氧化，可提高瓣耐磨性能。