亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        韌性氧化鋁陶瓷的國(guó)內(nèi)外研究狀況和制備工藝

        2020-10-21 21:29:27謝佳慧
        大東方 2020年3期
        關(guān)鍵詞:增韌

        謝佳慧

        摘 要:本文通過(guò)總結(jié)國(guó)內(nèi)外韌性氧化鋁陶瓷的研究手段與進(jìn)展,總結(jié)出一套新型的韌性氧化鋁陶瓷制備流程——ZrO2增韌Al2O3陶瓷。各項(xiàng)流程均秉持著采取成本低廉但能獲得很好效果的優(yōu)化工藝,改善了傳統(tǒng)工藝中的不足,并注明了制備過(guò)程中的注意事項(xiàng)。

        關(guān)鍵詞:氧化鋁陶瓷;增韌;ZrO2

        1 國(guó)內(nèi)外研究狀況

        1.1 氧化鋁陶瓷增韌方式[1]

        1.1.1.纖維增韌陶瓷基復(fù)合材料

        纖維增韌是陶瓷材料增韌方法中效果最顯著和除細(xì)晶強(qiáng)化外效果最好的強(qiáng)化方法,這主要是因?yàn)樗芴岣咛沾苫鶑?fù)合材料的韌性,也能同時(shí)提高陶瓷基復(fù)合材料的強(qiáng)度,這也是近代材料研究領(lǐng)域熱點(diǎn)和重點(diǎn)問(wèn)題。纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料(CMC)是通過(guò)選用高強(qiáng)度、高模量的陶瓷纖維與陶瓷基體制備出來(lái),這種陶瓷基復(fù)合材料通過(guò)借助纖維拔出、纖維橋聯(lián)和裂紋偏轉(zhuǎn)等增韌機(jī)制,得以改善陶瓷本身固有的強(qiáng)度和韌性。

        1.1.2.顆粒增韌氧化鋁基陶瓷復(fù)合材料

        顆粒彌散增韌機(jī)理主要有切應(yīng)力阻礙微裂紋擴(kuò)展增韌、熱應(yīng)力誘導(dǎo)微裂紋增韌、弱化應(yīng)力集中增韌、微裂紋偏轉(zhuǎn)與分支及細(xì)化基體晶粒。氧化鋁陶瓷材料選用的粘結(jié)劑如鋁、鎳、鉻等韌性金屬顆粒作為增韌相,主要借助于金屬的塑性變形來(lái)吸收外加載荷。其主要增韌機(jī)理是當(dāng)裂紋遇到增韌相時(shí),發(fā)生裂紋移位或在顆粒處發(fā)生偏轉(zhuǎn),以此消耗裂紋尖端得能量,達(dá)到增韌的目的。因其與溫度無(wú)關(guān),顆粒彌散增韌可以用來(lái)作為高溫增韌的方法。

        1.1.3.金屬添加相增韌氧化鋁基復(fù)合材料

        金屬種類的選擇主要依據(jù)以下理論:從滑移系數(shù)方面分析,具有立方晶格的金屬有12個(gè)滑移系,塑性變形的能力較優(yōu);而具有密排六方晶格的金屬僅有3個(gè)滑移系,塑性變形的能力較差。從晶格分類方面分析,體心立方和面心立方晶格的金屬同樣有12個(gè)滑移系,似乎應(yīng)具有同樣好的塑性,但事實(shí)是面心立方晶格的A1,Cu和γ-Fe等金屬的塑性明顯比體心立方晶格的α-Fe好。經(jīng)研究證明,對(duì)于金屬塑性變形的能力來(lái)說(shuō),滑移方向的作用大于滑移面的作用。體心立方晶格中每個(gè)晶胞滑移面上的滑移方向僅有兩個(gè),而面心立方晶格中每個(gè)晶胞滑移面上卻有3個(gè)滑移方向,因而后者的塑性變形能力更好。

        1.2 國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀[1]

        氧化鋁陶瓷由于其耐高溫、高硬度、耐磨損和耐腐蝕等金屬材料難以相比的優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、航空航天、國(guó)防軍工、冶金、醫(yī)療、光學(xué)、機(jī)械電子、化工等領(lǐng)域。目前,氧化鋁陶瓷已成為材料科學(xué)領(lǐng)域最為活躍的研究領(lǐng)域之一。它是成本低、發(fā)展比較早、應(yīng)用最廣的一種陶瓷材料。但它同大多數(shù)陶瓷材料一樣,存在著抗熱震性差和斷裂韌性低的缺點(diǎn),限制了氧化鋁陶瓷在工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

        莫來(lái)石纖維是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外最新型的超輕質(zhì)高溫耐火材料,是Al2O3-SiO2中的一種,使用溫度一般在1500-1600℃,外觀呈白色,富有彈性,柔軟、光滑,不被熔融金屬侵蝕,可與金屬很好地復(fù)合制成高強(qiáng)度、質(zhì)量輕的元件;電氣絕緣、電波透過(guò)性能好,表面活性好,在高溫下具有極佳的耐化學(xué)腐蝕和抗氧化性,耐高溫,用它制備的導(dǎo)彈殼體,則有可能不開天線窗,將天線裝在彈內(nèi)。

        2 制備工藝

        2.1 ZrO2增韌Al2O3陶瓷的制備工藝過(guò)程

        1.熱分解法制備Al2O3粉末:硫酸鋁銨加熱分解得到Al2O3。

        得到的粉末在還原氣氛下進(jìn)行預(yù)燒,時(shí)γ-Al2O3全部轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Al2O3。

        2.沉淀包裹法制備ZrO2(Y2O3)-α-Al2O3粉末

        3.等靜壓成型:將制好的ZrO2(Y2O3)-α-Al2O3粉末裝入模具之中并采用模壓的方法成型,

        模壓壓力為96MPa,保壓時(shí)間為5min。將模壓好的坯體進(jìn)行真空封裝,然后進(jìn)行等靜壓成型,逐漸加壓到200 MPa后保壓120s,最后緩慢泄壓,將樣品取出。

        4.微波兩步燒結(jié)[2]:用微波燒結(jié)爐將樣品從室溫開始以10℃/min升溫至最高點(diǎn)溫度1500℃,之后以10℃/min降溫至1300℃,經(jīng)過(guò)5h保溫,隨后以5℃/min的速率降溫至室溫。

        5.表面處理;6.封裝;7.性能測(cè)試

        2.2 注意事項(xiàng)

        1.制備Al2O3粉末時(shí):

        (1)原料應(yīng)易于獲得,價(jià)格低廉,可降低生產(chǎn)成本。(2)顆粒越小越好,最好能夠達(dá)到納米級(jí)別。(3)高純度的原料對(duì)陶瓷性能更有利。

        2.制備ZrO2(Y2O3)-α-Al2O3粉末時(shí)要合理地控制ZrO2彌散粒子的相變過(guò)程:

        (1)控制ZrO2彌散粒子的尺寸;(2)控制ZrO2顆粒的分布狀態(tài);(3)最佳的ZrO2體積分?jǐn)?shù)和均勻的ZrO2彌散程度;(4)陶瓷基體和ZrO2粒子熱膨脹系數(shù)的匹配;(5)控制ZrO2基體彌散粒子的化學(xué)性質(zhì)。

        3.制備ZrO2(Y2O3)-α-Al2O3粉末時(shí)不同組分間應(yīng)盡量做到離子程度的混合,所以采取沉淀包裹法最好,ZrO2粒子均勻分散,使Al2O3顆粒包裹ZrO2,從而使相變產(chǎn)生良好的增韌效果。

        4.等靜壓成型是要將柔性袋中的氣體排出。

        5.燒結(jié)時(shí)的溫度、時(shí)間、氣氛、壓力、升降溫速度以及保溫時(shí)間等都對(duì)韌性氧化鋁陶瓷產(chǎn)生影響。

        (1)燒結(jié)時(shí)應(yīng)在使粉體致密程度最高、氣孔率最小的前提下,盡可能地降低燒結(jié)溫度,縮短燒結(jié)時(shí)間,節(jié)約成本;

        (2)氧的氣壓越低越有利于燒結(jié),在氬氣和空氣中燒結(jié)最好;

        (3)升溫速率過(guò)快易造成變形和開裂,按照氣孔收縮的情況來(lái)控制升溫速率,不會(huì)使早期致密化的速率過(guò)大,也不會(huì)過(guò)早地封閉氣孔,使氣孔不能完全排除,也可防止粗晶的出現(xiàn);

        (4)合適的保溫時(shí)間可以進(jìn)一步改善粉體的致密程度,根據(jù)四大燒結(jié)機(jī)理,保溫可使粉體傳質(zhì)更加均勻,有利于氣孔排出。

        7.微波燒結(jié)內(nèi)外同時(shí)加熱,可活化分子,燒結(jié)成本低,但是燒的更細(xì)更均勻,提高韌性氧化鋁的性能。

        8.燒結(jié)時(shí)可加入添加劑降低燒成溫度,促進(jìn)燒結(jié)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]邢國(guó)紅.金屬Ni增韌MF/AlO復(fù)合陶瓷材料研究[D].濟(jì)南大學(xué),2010.

        [2]徐德良,方層層,詹迎旭,etal.微波兩步法燒結(jié)氧化鋁陶瓷及對(duì)韌性的影響[J].陶瓷學(xué)報(bào),39(2):174-180.

        (作者單位:東北大學(xué)秦皇島分校)

        猜你喜歡
        增韌
        共混改性型PLA透明增韌的研究進(jìn)展
        碳纖維增韌碳化硅陶瓷基復(fù)合材料界面相的研究進(jìn)展
        聚丙烯基木塑復(fù)合材料增韌改性研究進(jìn)展
        帶烯鍵含芴聚芳醚酮增韌改性雙馬來(lái)酰亞胺樹脂
        拉伸形變作用下PLA/PBS增韌共混物力學(xué)性能研究
        聚甲基乙烯基硅氧烷增韌聚苯硫醚的力學(xué)性能研究
        氨酯脲型聚醚胺的合成及其增韌環(huán)氧樹脂的研究
        共聚聚甲醛的增韌研究
        酚醛樹脂泡沫塑料的增韌與阻燃研究進(jìn)展
        聚氯乙烯的共混增韌改性研究進(jìn)展
        亚洲伊人久久大香线蕉| 精品人妻无码视频中文字幕一区二区三区| 91美女片黄在线观看| 青青草视频在线免费观看91| 免费人成视频网站网址| 天天综合网在线观看视频| 无限看片在线版免费视频大全| 国产成人精品aaaa视频一区 | 五月天久久国产你懂的| 亚洲熟女国产熟女二区三区| 国产亚洲午夜精品久久久| 鲁丝片一区二区三区免费| 在线播放国产一区二区三区| 亚洲成熟丰满熟妇高潮XXXXX | 日本一区二区在线播放视频| 成人无码av一区二区| 成年在线观看免费视频| 色婷婷一区二区三区四区| 国产精品久色婷婷不卡| 国产白嫩护士被弄高潮| 中文字幕第一页亚洲| 亚洲高清一区二区三区视频| 亚洲一区二区三区,日本| 国产麻豆成人精品av| 欧美久久久久中文字幕| 亚洲一区二区三区免费av| 欧美人与善在线com| 区久久aaa片69亚洲| 亚洲蜜芽在线精品一区| 亚洲中文字幕乱码第一页| 无人高清电视剧在线观看| 免费毛片在线视频| 搞黄色很刺激的网站二区| 免费在线黄色电影| 处破痛哭a√18成年片免费| 少妇高潮惨叫久久久久电影 | 亚洲免费视频一区二区三区| 亚洲亚色中文字幕剧情| 国产va在线观看免费| 亚洲网站免费看| 国产交换精品一区二区三区|