文档介绍：郑州大学
硕士学位论文
添加剂对A12O3-ZrO2复相陶瓷烧结与力学性能的影响
姓名:赵冉
申请学位级别:硕士
专业:材料物理与化学
指导教师:孙洪巍
201103
摘要自从发现氧化铝、氧化锆陶瓷有着优良的物理和化学性能以来,将两者复如颗粒弥散增韧,相变增韧、显微结构强韧化、层状复合陶瓷强韧化机制、固构都具有较高的要求,因此获得烧结致密并且晶粒不出现异常长大的陶瓷显得面,随着耐火材料和高温陶瓷材料的不断研究和广泛应用,对陶瓷材料的高温瓷材料密度和力学性能的影响以及甖聪嗵沾傻母呶铝ρ阅埽氐黏结剂总量占粉体总质量的质量分数为ナ保茁剩蚀锏阶钚≈担烧结助剂来研究烧结助剂对材料致密度的影响规律。研究结果表明:。通过研究陶瓷材料的韧强化机制,提出了多种强韧理论,溶强化等。无论哪种强韧化机制,要想得到较好的强韧性能,对材料的显微结尤为重要。另外,陶瓷材料在常温下的性能研究已经比较成熟,然而在高温方性能要求不断提高,深入研究已显得十分重要。本文针对陶瓷材料的烧结性能和高温性能,较为系统地研究了添加剂对陶探讨了以下四个方面的内容:首先,研究了黏结剂对复合陶瓷材料的相对密度的影响,主要包括黏结剂的选择、黏结剂的比例以及黏结剂的总添加量等,同时研究了黏结剂的比例和总添加量对陶瓷材料力学性能影响。研究发现:,加入比例为::保魈搴蜕战崽宓南喽悦芏茸畲螅槐壤欢ㄊ保尤瓷材料的相对密度最大。其次,在以上研究的基础上,综合不同添加剂的作用,选择了三种适合的对材料致密度增大没有明显作用,随着加入量的增多,材料的相对密度反而减小。募尤胗兄谔岣卟牧系南喽悦芏龋牧系南喽悦芏确逯邓鎆不同在/%范围内出现,%时,材料的抗折强度达到最大值。的加入量为%时,相对密度和抗折强度均达到最大值。最后选择三种烧结助剂的最优配比,得到烧结助剂加入量较优参数的实验结果。再次,研究了以上三中烧结助剂对材料抗弯强度和断裂韧性的影响。随着加入量的增多,材料的抗折强度持续降低,断裂韧性没有明显变化。加入
最后,研究了春咸沾刹牧细呶氯日鹦阅堋7⑾郑日鸸讨伴随着相变的发生,在。陨先日鸷蟛牧系牧ρ阅艹鱿滞槐洌拐矍慷有明显升高的现象,这种变化主要和马氏体相变和热韧化过程有关。关键字:;籆;相对密度;力学性能;抗折强度;断裂韧性;热震摘要
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绪论引言求更是越来越高,近几年来,为使结构陶瓷材料更广泛地使用于各种领域,对氧化铝主要有三种晶型,分别是瓵、、歉髦直涮也叫氧化锆,本文中也不再以二氧化锆的名称出现。由于氧化锆具有较高的熔成了重要的特种陶瓷材料。近些年来,在电子,航天和生物技术等领域也高性能结构陶瓷是指具有高强度、高韧性、高硬度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀和化学稳定性好等优异性能的一类先进结构陶瓷材料。随着现代工业的发展,结构陶瓷材料已逐步成为航空航天、新能源、电子信息、汽车、液晶、化工等工业技术领域和人类I钪胁豢苫蛉钡墓丶牧稀T谡庑┝煊蚨云湫阅芤结构陶瓷的研究更加细化,并向结构功能一体化方向发展,同时高性能结构陶瓷向纳米陶瓷、多相复合陶瓷ń鹗籼沾筛春、材料设计等方向的发展已经显现【。欧洲和日本分别提出了尤里卡计划和世纪新材料发展战略中,都将陶瓷材料列为发展项目的重点,而美国更是提出星球大战计划,其中很大一部分就是和陶瓷材料研究相关的。面对国内陶瓷材料研究起步比较晚,工业化生产比较落后的现状,国家已经把陶瓷研究具体到国家自然科学基金、国家“高技术及国家“七五ⅰ鞍宋濉薄ⅰ熬盼濉笨萍脊ス叵钅康取2⑶摇笆、“十一五”均指出在虏牧霞际趿煊颉笆晃濉逼诩浞⒄拐铰缘幕∩希怨民经济与社会事业需求为牵引,以先进陶瓷材料科学发展为推动,充分利用已有的技术储备,自主创新,实现我国先进陶瓷材料技术的研究与应用跨越发展。在℃~℃时都不可逆转的变为瓵。因此文中均以氧化铝出现。瓵结构最紧密、活性最低、电学性质最好。氧化锆是近几年应用比较广泛的结构陶瓷,主要指二氧化锆,因为锆的氧化物只有这一种结合态,所以一般点、强度和韧性,极高的抗化学腐蚀性和耐磨性等化学和物理性能,氧化锆得到了广泛的应用【俊6匝趸阅艿难芯渴且桓鋈让诺目翁猓乇鹗嵌中温和高温下的性能研究更加有必要性,不仅有助于拓宽氧化锆陶瓷的应用领域,也可以找到更适合于高温下应用的材料。髀
甖春咸沾沾傻幕咎匦约坝τ一韧性低、均匀性差。如果通过采取一系列的增韧措施,使其韧性大幅度提高,应用的领域将更广,将产生更大的效益。因此,对脑鋈托阅苎芯砍晌F应用