低温多少度会导致瓷器产生裂纹或碎裂？瓷器瓷碗放冰箱速冻层安全么？

陶瓷材料具有比较强度高、热膨胀系数小、热阻大、耐腐、尺寸稳定、成型容易、成本低等优点，在低温容器的绝热支撑、红外探测卫星光学镜头支架等航天部件中应用前景很广。在低温工程和超导技术中，耐低温结构陶瓷还能用于替代制冷机中膨胀机和压缩机的腔体、阀门等部件，同时也是超导电机中磁芯等关键部件的最佳选材，因此研究陶瓷低温力学行为及机理，是有理论和应用价值的。主要论点和论据： 测试了Ce-TZP、Er-PSZ以及Y-TZP系列陶瓷在室温、液氮、液氦下的断裂韧度，发现断裂韧度随温度降低而增加，但随添加剂含量增加呈非单调变化；用X射线技术揭示了在温度低于Ms点以下情况，陶瓷的应力诱导和自发相变的共同增韧机制；用SEM技术发现大多数所研究的陶瓷断裂为沿晶断裂，但16.5mol%/Ce-TZP陶瓷的断口出现网状结构；用TEM技术研究不同温下的陶瓷的马氏体，一般有板条状和透镜状形态，但发现16.5mol%/Ce-TZP陶瓷有块状、平行透镜状、碟状、交叉透镜状等四种形态。此外还发现位错运动的痕迹及反相畴结构；提出了一种统计模型，理论分析了颗粒尺寸分布对断裂韧度的影响，从而揭示了ZrO2系列陶瓷低温韧性变化的规律及其形成的机制。创见与创新： 1、揭示了在温度低于Ms点以下情况，陶瓷的应力诱导相变和自发相变的共同增韧机制；2、不同含量Ce的TZP陶瓷断口具有不同的微结构形态；3、提出了一种统计分析模型，很好地揭示了颗粒尺寸分布对断裂韧度的影响和ZrO2系列陶瓷断裂韧度随温度下降的变化规律及其形成的机制，有可能为陶瓷低温韧性设计提供理论依据。 相继有美国、法国、斯洛伐克等国外同行索取一些论文的抽印本，有些论文被美国Ames稀土情报中心或SCI收录

利用SiC和Al_2O_3纳米粉末在空气中反应烧结制备了氧化铝/0.18~8.72vol%莫来石复合陶瓷。研究了莫来石(3Al_2O_3·2SiO_2)的生长行为,成分组成、微观结构、应力状态以及力学性能和耐磨性能。 运用X射线衍射(XRD)的θ-2θ扫描、外标法和sin~2ψ法分别对样品进行定性、定量相分析和表面残余应力测量采用扫描电子显微镜(SEM)观察了样品的表面形貌、断口形貌和磨损面样品的微观结构利用透射电子显微镜(TEM)进行分析样品的杨氏模量通过共振法测量,样品的断裂强度通过三点弯曲试验测试,采用压痕法测量样品的硬度和断裂韧性,运用纳米硬度计测试了样品的纳米硬度和微观摩擦行为样品的耐磨性通过磨料磨损试验测试。 研究结果表明,SiC颗粒在1400℃以下被氧化成SiO_2,SiO_2在1450~1600℃与Al_2O_3反应生成莫来石。莫来石生长激活能为867~891kJ/mol,莫来石开始生长温度和生长激活能随SiC含量增加而降低。粒度较大的莫来石颗粒主要分布在基体晶界上,而粒度较小的莫来石颗粒多分布在基体晶粒内部,较大含量的莫来石能够阻碍基体晶粒的生长。氧化铝/莫来石复...

摘要5-6

Abstract6

第1章 绪论10-26

1.1 课题背景10-11

1.2 复合陶瓷概述11-14

1.2.1 结构陶瓷的研究现状11

1.2.2 复相陶瓷的原位合成法11-12

1.2.3 复合陶瓷强化、增韧机理12-14

1.2.4 颗粒弥散强化复相陶瓷14

1.3 氧化铝基复合陶瓷14-15

1.4 氧化铝/莫来石复合陶瓷15-17

1.5 氧化铝/莫来石复合陶瓷的烧结17-23

1.5.1 Al_2O_3/SiC 系统的高温亚稳性17-19

1.5.2 Al_2O_3/SiO_2 体系中莫来石的形成机理19-23

1.6 本课题选题意义、研究内容23-26

1.6.1 选题意义23

1.6.2 研究内容23-26

第2章 试验材料及方法26-36

2.1 试验设想及方案26

2.2 试验材料和样品制备26-28

2.3 X 射线衍射分析28-31

2.4 微观结构分析31-32

2.5 力学性能测试32-33

2.6 纳米压痕和划痕测试33

2.7 磨损试验33-36

第3 章 试验结果与分析36-54

3.1 氧化铝/莫来石复合陶瓷的反应烧结制备36-37

3.2 微观组织结构分析结果37-44

3.3 宏观力学性能测试结果44-46

3.4 纳米压痕和划痕试验结果46-48

3.5 断口形貌分析结果48-49

3.6 磨损试验结果49-53

3.7 本章小结53-54

第4 章 讨论54-70

4.1 反应烧结过程中莫来石的生长机理54-56

4.2 氧化铝/莫来石陶瓷残余应力对断裂方式的影响56-60

4.3 氧化铝/莫来石陶瓷中莫来石对力学性能的影响60-63

4.4 氧化铝/莫来石复合陶瓷耐磨性的影响因素63-69

4.4.1 磨损表面剥落面积63-66

4.4.2 硬度66

4.4.3 断裂方式66-68

4.4.4 莫来石含量68-69

4.5 本章小结69-70

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