宋亚林
,
赵忠民
,
张龙
,
潘传增
,
曲振生
,
杨权
稀有金属材料与工程
基于超重力下燃烧合成Al_2O_3/ZrO_2(4Y),通过调整超重力大小,研究超重力对复合陶瓷凝固组织与性能的影响.结果表明:随着超重力增加,陶瓷共晶团从胞状结构转化为棒状结构,且棒状共晶团得以细化,其体积分数与长径比增加.性能显示:随着超重力增加,陶瓷相对密度显著提高,陶瓷硬度与弯曲强度因棒状共晶团细化、内部缺陷尺寸减小而得以增大,同时因棒状共晶团细化及分布于共晶团边界上ZrO_2四方相细化、球化,陶瓷断裂韧性也随之升高.
关键词:
Al_2O_3/ZrO_2(4Y)
,
燃烧合成
,
超重力
,
强韧化
赵忠民
,
张龙
,
宋亚林
,
潘传增
,
曲振生
,
杨权
稀有金属材料与工程
基于超重力下燃烧合成Al_2O_3/ZrO_2(4Y),通过改变ZrO_2(4Y)含量,研究材料成分、结构与性能之间的关系.结果表明:当ZrO_2(4Y)体积分数低于37%,复合陶瓷是以ZrO_2四方相纳微米纤维镶嵌其上且取向各异的棒状共晶团为基体;当ZrO_2(4Y)体积分数高于40%,则获得ZrO_2四方相微米类球晶为基的复合陶瓷.力学性能显示,Al_2O_3/33%ZrO_2(4Y)以低的凝固温度,达到了最高的相对密度与硬度值,且也因低的缺陷尺寸及裂纹偏转与桥接增韧所带来的高断裂韧性,具有最高的弯曲强度值.
关键词:
Al_2O_3/ZrO_2(4Y)
,
燃烧合成
,
超重力
,
晶体生长
杨权
,
张龙
,
赵忠民
,
潘传增
,
曲振生
,
宋亚林
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2009.04.019
介绍了国外定向凝固Al2O3基共晶复合陶瓷,分析了材料制备工艺、共晶显微组织与力学性能之间的关系,并简要分析了该材料的发展趋势.同时,结合超重力下燃烧合成制备大尺寸Al2O3/ZrO2(Y2O3)共晶复合陶瓷研究,系统地介绍了在材料制备、材料成形与缺陷控制方面取得的研究成果,并进而指出该技术发展方向在于开发出三元共晶系材料,实现材料结构纳米化.
关键词:
共晶复合陶瓷
,
定向凝固
,
燃烧合成
,
超重力
,
快速凝固
曲振生
,
赵忠民
,
张龙
,
潘传增
,
杨权
,
黄雷
材料导报
通过介绍国内外TiC-TiB2复合陶瓷的制备方法、显微结构与合成机理,并结合超重力下燃烧合成TiCTiB2复合陶瓷的显微结构与合成机理,探讨了各种制备方法的特点及对TiC-TiB2复合陶瓷致密化的影响,并指出自蔓延高温合成因其成本低,现已成为制备该类复合陶瓷主要的、最具前景的关键技术,同时为促进陶瓷致密、细化组织并提高组织均匀性,该材料的发展方向应着重于采用自蔓延高温合成制备TiC-TiN共晶系陶瓷.
关键词:
TiC-TiB2复合陶瓷
,
自蔓延高温合成
,
超重力
,
显微结构
,
合成机理
潘传增
,
张龙
,
赵忠民
,
张靖
,
杨泉
,
曲振生
材料科学与工艺
通过在铝热剂中引入ZrO2(4Y)混合粉末,以超重力下燃烧合成方式,制备出Al2O3/ZrO2(4Y)自生复合陶瓷板材,并研究了复合陶瓷微观结构、生长机理与力学性能.XRD、SEM与EDS结果显示,Al2O3/32%ZrO2(4Y)复合陶瓷基体为亚微米t-ZrO2纤维成三角对称分布其上、取向各异的棒状共晶团,而Al2O3/37%ZrO2(4Y)复合陶瓷则以分布均匀的微米级t-ZrO2球晶为基体.Al2O3/32%ZrO2(4Y)复合陶瓷的强化归因于小尺寸共晶团边界及残余压应力增韧、相变增韧机制引发的高断裂韧性所致;同时,细小t-ZrO2球晶所具有的小尺寸缺陷及相交增韧与微裂纹增韧机制所引发的高断裂韧性也使Al2O3/37%ZrO2(4Y)复合陶瓷得以强化.
关键词:
Al2O3/ZrO2(4Y)
,
燃烧合成
,
超重力
,
自生长
,
强韧化
潘传增
,
张龙
,
赵忠民
,
曲振生
,
杨权
复合材料学报
采用超重力下燃烧合成技术,制备出TiB_2-TiC共晶复合陶瓷.XRD、SEM与EDS结果表明,复合陶瓷主要由大量细小的TiB_2片晶均匀分布于TiC基体上的共晶组织构成,而富钛ε碳化物(Ti,Cr)C_1-x则断续分布于TiC基体间,同时在基体中还孤立分布着少量的、形态不规则的α-Al_2O_3晶粒或Al_2O_3-ZrO_2共晶团组织.高温化学反应使所有产物均呈液态,且超重力的引入诱发熔体内部Stocks流,从而获得液态Ti-Cr-C-B与液态氧化物的分层熔体,液态Ti-Cr-C-B在远离平衡态下发生共晶反应生成TiB_2-TiC共晶复合陶瓷.性能测试表明,随着B_4C+Ti+C在燃烧体系中质量分数增加,TiB_2-TiC共晶复合陶瓷相对密度和断裂韧性变化不大,分别为97%～99%与6.5～7.1 MPa·m_(1/2),而维氏硬度与弯曲强度则逐渐增加,最高可达28.6 GPa与615 MPa.
关键词:
TiB_2-TiC复合陶瓷
,
燃烧合成
,
超重力
,
快速凝固
,
共晶转变
