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
氧化铝陶瓷分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650—1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚;利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。
普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。
1. 硬度大
经中科院上海硅酸盐研究所测定,其洛氏硬度为HRA80-90,硬度仅次于金刚石,远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。
2. 耐磨性能极好
经中南大学粉末冶金研究所测定,其耐磨性相当于锰钢的266倍,高铬铸铁的171.5倍。根据我们十几年来的客户跟踪调查,在同等工况下,可至少延长设备使用寿命十倍以上。
3. 重量轻
其密度为3.5g/cm3,仅为钢铁的一半,可大大减轻设备负荷。
氧化铝陶瓷主要技术指标
氧化铝陶瓷含量 ≥92%
密度 ≥3.6 g/cm3
洛氏硬度 ≥80 HRA
抗压强度 ≥850 Mpa
断裂韧性KΙC ≥4.8MPa·m1/2
抗弯强度 ≥290MPa
导热系数 20W/m.K
热膨胀系数: 7.2×10-6m/m.K
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