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怎样进行攻克氧化铝陶瓷复合材料的脆性本质?

作者:admin | 发布时间:2022-11-01

针对氧化铝陶瓷高脆性、低韧性的特点,国内外研究者进行了大量的研究,根据氧化铝陶瓷的裂纹扩展行为和断裂机理,认为克服氧化铝陶瓷脆性的关键是有效地减少裂纹源,合理控制裂纹扩展速度,提高陶瓷材料的抗裂纹扩展能力,避免裂纹尖端应力集中。氧化镐陶瓷呈白色,含杂质时呈黄色或灰色,一般含有HfO2,不易分离。堇青石陶瓷为主晶相的陶瓷。耐压强度280~500MPa。抗拉强度25~40MPa。抗弯强度50~60MPa。多孔石有形状,奇石一块,貌似怪物,全身穿孔。目前氧化铝陶瓷材料的增韧方法主要有以下五点:

1、Al2O3 基陶瓷颗粒弥散增韧

纳米结构颗粒通过弥散增韧是提高中国陶瓷产品材料进行强度和韧性A简单的增韧方式,根据需要添加不同颗粒的属性数据可以发展分为一个刚性颗粒不断强化和延性颗粒能够强化。刚性颗粒之间多为非金属陶瓷颗粒(非金属粉末),主要有TiC、SiC和Si3N4等。因为对于非金属粉末企业具有一种高弹性模量,作为增韧相添加到Al2O3陶瓷基体中,形成的复合功能陶瓷生产材料的韧性强度影响要比单相Al2O3陶瓷高很多,特别是我国高温环境断裂韧性。延性颗粒表面强化Al2O3基陶瓷公司主要内容是以传统金属颗粒技术作为增韧相添加到陶瓷文化材料的基体中。常见的金属颗粒分析体系有:Cr/Al2O3、Fe/Al2O3、Ni/Al2O3和Mo/Al2O3等。延性金属单质或金属间化合物颗粒细胞作为增韧相,不仅可细化Al2O3晶粒,改善烧结工艺性能,还能以学生多种教学方式方法阻碍裂纹的扩展,如金属粒子的拔出、塑性变形能力以及存在裂纹桥接、偏转、钉扎等作用,进而得到改善Al2O3陶瓷相关材料的抗弯强度和断裂韧性。

2.Al2O3基陶瓷层增韧;

受到自然界贝壳微观结构的启发,人们想出了设计分层增韧陶瓷结构的想法。目前,al2o3层状增韧陶瓷基体主要由不同弹性模量和线膨胀系数的多层材料组成。这样就可以在基体中形成许多垂直于应力方向的弱界面。在外加载荷的作用下,裂纹在薄弱界面处反复断裂,从而提高了整体韧性和对缺陷的敏感性。

3.Al2O3基陶瓷的自增韧

自增韧技术,就是在进行一定的工艺发展条件下,生长出增韧、增强相。它在我们一定程度上消除了作为基体相与增韧相在物理或化学上的不相容性,而保证了基体相与增韧相的热力学系统稳定性。对于Al2O3基陶瓷自增韧技术研究主要就是通过在基体中引入一些添加剂或晶种两种不同方式来实现Al2O3基陶瓷增韧。引入晶种法是通过利用原位复合材料技术在氧化铝生产原料中加入具有某种方法可以直接生成一个第二相的原料,控制信息生成环境条件和反应教学过程,使添加的第二相原位生成以及晶粒长径比大、晶须均匀程度分布的晶片增强体。

对于 al2o3基陶瓷的自增韧技术,如何优化制备工艺,生长出性能优异的棒状、长柱状、针状氧化铝晶粒或其它棒状晶粒,并呈三维网状分布,自增韧技术是今后研究的方向。

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