文档介绍：南京工业大学
硕士学位论文
ZrO<,2>-Al<,2>O<,3>系复相陶瓷的力学性能的研究
姓名:王玉春
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:丘泰
20030501
摘要蹈聪嗵沾傻奶氐慵澳壳肮谕獾难芯肯肿矗⑾指孟挡牧系男阅芤狄得到了极大的提高。然而,性能优良的蹈聪嗵沾纱蠖嘁允;Х来获得的,其成本高,而且对工艺过程及设备要求都很高。本文用工业氧化锆和工业氧化铝,通过超细化球磨处理,控制起始粉料的颗粒度,采用常规的工艺方法制备复相陶瓷,研究不同制备工艺对一蹈聪嗵沾傻纳战嵝阅堋⒘学性能及显微结构的影响,以期用低成本制备出高性能的蹈聪嗵采用工业原料来制备低成本高性能的蹈聪嗵沾傻墓丶茄研究发现,原料氧化锆脱趸罙罴压ひ仗跫#毫锨虮:蚰研究发现,通过控制稳定剂以及第二相弥散颗粒暮俊⒉捎不同来源的原料、改善球磨工艺及烧成制度,控制材料的显微结构,可实现低成本制各高性能材料的目的。在暮课ィ琘暮课.%,。粘桑N小时的最佳工艺条件下可以得到致密化程度高、力学性能优良的一蹈聪嗵沾桑淇雇淝慷群投狭讶托苑直鹞#.、用芯苛松战崽宓南嘧槌伞4酉嘧槌煞治隹梢钥闯觯战崽逯兄缓琙和啵孀臲榷ḿ梁康脑黾樱战崽迥诘牡バ毕嗪恐鸾ゼ跎伲挥应力诱导相变的亚稳态四方相含量降低,从而降低烧结体的力学性能,当本文介绍了陶瓷基复合材料靖拍罴爸票腹ひ眨乇鹱凼隽薢制备的超细高纯的均匀分散的活性粉末为原料,采用热压、热等静压等烧结工艺用合适的工业氧化锆和氧化铝原料。通过对不同原料的起始颗粒度及其易磨性的时间分别为和的分别研磨工艺超细化处理后可以得到粒径细小、分散性及活性较好的粉料。,其值接近湿化学法制备的复相陶瓷的力学性能。但是,根据相图分析可知,过量的稳定剂的加入,提高了立方相的含量,使得发稳定剂含量为ナ保傻玫叫阅芙霞训纳战崽澹坏盇含量为%时,烧结体内的单斜相含量最小,约占含量的%。表明适量的以充分发挥抑制晶粒的长大,使其大部分小于临界相变尺寸,从而使得大瓷。南京工业大学硕士学位论文要摘
部分的四方相氧化锆以亚稳态保留到室温,提高相变增韧的作用效果。用芯苛薢系复相陶瓷的显微结构。电镜观察表明,果表明,加入适量的氧化铝可以均匀地分散在氧化锆基体中,不仅对氧化锆晶粒根据相组成和显微结构的分析,初步探讨了蹈聪嗵沾傻脑鋈含量为ナ保琙木ЯO喽越洗螅直鹪嘉含量为%时,复相材料明显没烧结,有大量尺寸为钠祝坏盇含量为%时,材料烧结致密,未见到明显的缺陷、孔洞,、粒发育生长良好。的晶粒相对较小,∮趌,在基质中分散较为均匀,团聚较少,其晶粒尺寸为。分析结的生长起抑制作用,而且还可以起到颗粒弥散强化的作用,提高机理。研究认为,该系材料的高强高韧性能可归结为的应力诱导相变增韧和帕5拿稚⒃鋈偷幼饔玫慕峁系复相陶瓷的各项性能。南京工业大学硕士学位论文要.;关键词:聪嗵沾蒠榷ḿ增韧机理力学性能猅摘
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第一部分文献综述绪论动机耐磨部件及超硬刀具等材料都己越来越多地采用陶瓷材料。目前,还在绝热、面开展了大量的研究工作,并逐渐获得了应用【。但陶瓷的脆性大大地限制了它化硅和氮化硅等,使其韧性有较大改善,为开发极限工况下使用材料提供了诱人”计划,研究陶瓷作燃气轮机划”,采用陶瓷材料元件,把燃气轮机的入口温度提高到℃,燃油消耗降低了%。年代美国研制了无冷却系统的绝热柴油机,用等离子喷涂氧化锆作内燃机内衬,该发动机装备的汽车行驶了个月,万公里。日本制定“月光计划”等计划,研究新型精细陶瓷。年五十铃汽车公司成功地制造出一台全陶瓷发动机,热效率高达%,节约燃料%,发动机重量减轻了%。英国开展的陶瓷枰宦烈谎跻坏O低研究成绩显著,从陶瓷材料的发展史看,其研究经历了两个不同的阶段口】。世纪初,陶瓷开始步入工业应用领域,对陶瓷材料的性能也提出了各种要求,初始研究向高纯、超细、单相材料发展,通过对材料的组成、制各工艺和显微结构的研究,促进对高纯、单一化合物研究的深化,并取得了突出性进展。进入年代,随着能源的短缺和高技术的发展,对材料的性能要求愈来愈苛刻,要求材料具有高强、高韧、高硬、耐高温和耐磨、耐腐蚀等特性,以满足日益发展的航天、汽车、能源、微电子、石油化工等领域对材料的功能特性需求【俊6ハ嗖牧系男阅尽管还有很大的潜力B闾厥庋细裉跫碌挠τ茫勾嬖谝欢ǖ睦眩罅炕⊙现代陶瓷对电子技术、计算技术、空间技术、能源工程等新技术的发展有着重要的作用。它以其所具有高强度、耐高温、耐腐蚀和耐磨损等金属材料难以相比的优点,在航天、航空及机械工业中将会有广泛的应用。如火箭、航天飞机发内燃机、轴承、密封件、发热元件、隔热涂层、工具、耐磨瓷球、氧传感器等