高性能氧化铝基复相陶瓷论文_焦宝祥

导读:本文包含了高性能氧化铝基复相陶瓷论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:氧化铝,高性能,陶瓷,氧化锆,纤维,原理,力学性能。

高性能氧化铝基复相陶瓷论文文献综述

焦宝祥^[1]（2004）在《注凝成型制备高性能氧化铝一氧化锆复相陶瓷》一文中研究指出注凝成型工艺是保证和改善陶瓷材料性能的重要技术。本文根据流变学原理、表面化学原理、粉体复合和显微结构设计的基本理念,探索注凝成型工艺和纳米技术相结合的途径,成功地制备了高性能的Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷材料。并用XRD、SEM和HRTEM等对Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷微观结构进行了深入的研究,探讨了其增强增韧机理。在综合评述了Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的研究进展基础上,总结了先进陶瓷材料的制备经验,提出了纳米粉体与注凝成型结合制备高性能Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的研究方向。首先以纳米ZrO_2、微米Al_2O_3为原料,进行了ZrO_2增强增韧Al_2O_3基复相陶瓷注凝成型技术的研究。系统地研究了影响Al_2O_3、ZrO_2和Al_2O_3-ZrO_2二元粉料流变性能的因素,初步探讨了ZrO_2悬浮体系中分散剂添加量随浆料固相体积分数增加的原因和机理;以Al_2O_3-20wt.%ZrO_2配方为基础,制备了固相体积分数高达55%的低粘度的浆料。研究了单体、助剂和工艺参数对注凝成型坯体性能的影响。用压汞仪分析了生坯的孔结构,研究发现其孔仍呈单峰分布特征,表明细颗粒的ZrO_2在基体中分布良好,团聚体少。着重研究了在各种烧结条件下不同固相体积分数的浆料制备的坯体对Al_2O_3-20wt.%ZrO_2复相陶瓷物理力学性能的影响。结果表明:高固相体积分数、低粘度的浆料有利于制备高体积密度的生坯,从而制备出高性能的烧结体。采用固相体积分数为55%的浆料,其生坏体积密度为2.780g/cm~3,在1600℃烧结2h后样品的抗弯强度和断裂韧性分别高达631.5MPa和7.64 MPa.m~(l/2)。用XRD、SEM对不同固相体积分数制备的Al_2O_3-20wt.%ZrO_2复相陶瓷进行相分析、断口和表面形貌观察,并与干压成型试样进行了对比,探讨了注凝成型复相陶瓷高强度、高韧性的原因。结果表明:注凝成型烧结样品中有较多的单个ZrO_2晶粒分布在基体Al_2O_3中,干压成型试样中单个ZrO_2晶粒较少;在致密化程度高的烧结体中,注凝成型样品比干压成型有更多的四方ZrO_2相。由于注凝成型对粉体的原位固化作用,导致了其ZrO_2颗牲分布相对均匀。由于这些ZrO_2颗粒在高弹性模量Al_2O_3基体约束下,保留了较多的四方相,因而有利于相变增韧作用。同时均匀的ZrO_2颗粒增加了裂纹分叉的几率,减少了裂纹汇聚,有利于ZrO_2颗粒弥散增强增韧,从而改善了复相材料的力学性能。(本文来源于《南京工业大学》期刊2004-10-01）

高翔^[2]（2004）在《高性能氧化铝基复相陶瓷的研究》一文中研究指出Al2O3 陶瓷具有耐高温、耐磨损和耐腐蚀等一系列优良的特征,但其脆性限制了其优良性能的发挥。所以 Al2O3陶瓷的韧化成为近年来陶瓷研究的重要课题之一。本论文研究的主要目的是利用 Al2O3纤维和纳米 ZrO2颗粒改善 Al2O3陶瓷的韧性。本文介绍了 Al2O3陶瓷的发展动态及其各种韧化途径,着重介绍了 ZrO2颗粒和 Al2O3纤维对 Al2O3陶瓷增韧的现状。本论文利用纳米氧化锆、Al2O3 纤维和工业氧化铝,通过超细化球磨和沉降法处理,控制初始 ZrO2粉料和 Al2O3粉料的颗粒度及 Al2O3纤维的长径比,研究不同制备工艺对 Al2O3基复相陶瓷的烧结性能、力学性能及显微结构的影响,以期用低成本制备出高性能的 Al2O3基复相陶瓷。在 ZrO2-Al2O3系复相陶瓷的制备及其显微结构和力学性能的研究中,通过对 ZrO2原料的选取以及控制第二相 ZrO2的含量,选取合适的球磨时间及烧成制度,控制材料的显微结构,可实现低成本制备高性能材料的目的。在 ZrO2 的含量为 30wt%,1600℃烧成,保温 2 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 ZTA 复相陶瓷,其抗弯强度和断裂韧性分别为:604MPa 和6.87MPa·m1/2。根据相组成和显微结构的分析,初步探讨了 ZrO2-Al2O3 系复相陶瓷的增韧机制。研究认为,该系材料的高强高韧性能可归结为 ZrO2 的晶内型结构、细化晶粒及其应力诱导相变增韧作用。研究了不同的 Al2O3纤维及其含量以及烧成制度对 Al2O3陶瓷力学性能及显微结构的影响,并探讨了 Al2O3纤维改善 Al2O3陶瓷力学性能的原因。结果表明,在 Al2O3纤维的含量为 5wt%,1600℃烧成,保温 2 小时的工艺条件下 Al2O3基复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别达到 368MPa 和 4.5MPa·m1/2。Al2O3纤维的加入对 Al2O3 陶瓷的力学性能略有增加。根据显微结构的分析,Al2O3 纤维在基体中并不存在,其对 Al2O3陶瓷的增强增韧可能是由于 Al2O3纤维的活性较高,促进了材料的烧结;且部分纤维在烧结过程中产生液相量,促进了烧结。(本文来源于《南京工业大学》期刊2004-05-01）

高性能氧化铝基复相陶瓷论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

Al2O3 陶瓷具有耐高温、耐磨损和耐腐蚀等一系列优良的特征,但其脆性限制了其优良性能的发挥。所以 Al2O3陶瓷的韧化成为近年来陶瓷研究的重要课题之一。本论文研究的主要目的是利用 Al2O3纤维和纳米 ZrO2颗粒改善 Al2O3陶瓷的韧性。本文介绍了 Al2O3陶瓷的发展动态及其各种韧化途径,着重介绍了 ZrO2颗粒和 Al2O3纤维对 Al2O3陶瓷增韧的现状。本论文利用纳米氧化锆、Al2O3 纤维和工业氧化铝,通过超细化球磨和沉降法处理,控制初始 ZrO2粉料和 Al2O3粉料的颗粒度及 Al2O3纤维的长径比,研究不同制备工艺对 Al2O3基复相陶瓷的烧结性能、力学性能及显微结构的影响,以期用低成本制备出高性能的 Al2O3基复相陶瓷。在 ZrO2-Al2O3系复相陶瓷的制备及其显微结构和力学性能的研究中,通过对 ZrO2原料的选取以及控制第二相 ZrO2的含量,选取合适的球磨时间及烧成制度,控制材料的显微结构,可实现低成本制备高性能材料的目的。在 ZrO2 的含量为 30wt%,1600℃烧成,保温 2 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 ZTA 复相陶瓷,其抗弯强度和断裂韧性分别为:604MPa 和6.87MPa·m1/2。根据相组成和显微结构的分析,初步探讨了 ZrO2-Al2O3 系复相陶瓷的增韧机制。研究认为,该系材料的高强高韧性能可归结为 ZrO2 的晶内型结构、细化晶粒及其应力诱导相变增韧作用。研究了不同的 Al2O3纤维及其含量以及烧成制度对 Al2O3陶瓷力学性能及显微结构的影响,并探讨了 Al2O3纤维改善 Al2O3陶瓷力学性能的原因。结果表明,在 Al2O3纤维的含量为 5wt%,1600℃烧成,保温 2 小时的工艺条件下 Al2O3基复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别达到 368MPa 和 4.5MPa·m1/2。Al2O3纤维的加入对 Al2O3 陶瓷的力学性能略有增加。根据显微结构的分析,Al2O3 纤维在基体中并不存在,其对 Al2O3陶瓷的增强增韧可能是由于 Al2O3纤维的活性较高,促进了材料的烧结;且部分纤维在烧结过程中产生液相量,促进了烧结。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。