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《氧化鋁基復(fù)相陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)與強韌化機理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要氧化鋁基陶瓷材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，它的研究對于現(xiàn)代機械加工技術(shù)有著重要的意義。本論文介紹了A1203．TiC復(fù)相陶瓷刀具的研究發(fā)展近況。顆粒彌散增強復(fù)相陶瓷是經(jīng)常使用的材料復(fù)合方法。大量研究表明：采用Ti(c，N)、TiC或TiN作為第二相彌散顆粒所制備的氧化鋁基復(fù)相陶瓷相對A1203單相陶瓷而言，性能有了顯著的提高。這類復(fù)相陶瓷性能優(yōu)良，在機械加工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本實驗采用氣壓燒結(jié)(GPS)以及GPS結(jié)合熱等靜壓(HIP)后處理兩種工藝制各氧化鋁基復(fù)相陶瓷。A1203．TiCN體系．致密化過程主要為固相燒結(jié)機理；在高溫高壓燒結(jié)條件下，A1203與Tic之間的反
2、應(yīng)均被抑制，而TiCN的分解反應(yīng)在一定程度上有所進行。A1203一TiC／TiN體系的致密化過程為液相燒結(jié)；在A1203-TiC燒結(jié)體中，有氣孔和晶粒的異常長大，導(dǎo)致所制備的A1203一TiC復(fù)相陶瓷性能不穩(wěn)定。HIP處理后，材料的各項性能指標(biāo)均有所改善，特別是可以大幅度提高抗彎強度，強度分散性有所降低，材料的性能趨向穩(wěn)定。HIP處理后，晶界在高溫超高壓下得到增強，斷口里典型的熔蝕行貌，斷口晶界變得模糊。斷裂方式由沿晶斷裂為主變成以穿晶斷裂為主。晶界的增強乃至斷裂方式的改變是力學(xué)性能改善的根本原因。利用掃描電鏡(SEM)及透射電鏡(TEM)嘣觀察材料的微觀形貌和晶界顯微結(jié)構(gòu)特
3、點，用電子能譜(EDS)和x射線衍射(XRD)分析了材料晶界的相組成。系統(tǒng)研究了氧化鋁陶瓷的力學(xué)性能、微觀形貌、晶界顯微結(jié)構(gòu)，并討論了各添加組分的作用、材料顯微結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的關(guān)系以及材料的燒結(jié)機理和影響材料結(jié)構(gòu)與性能的影響因素。本論文探討了氧化鋁基復(fù)相陶瓷的強韌化機理，實驗表明A1203．TiCN體系主要是微裂紋韌化。最后在理論上對A1203一TiN—Zr02一MgO復(fù)相陶瓷的強韌化機理進行了理論上的探討。這些基礎(chǔ)的研究工作對優(yōu)化與穩(wěn)定制各工藝、獲得性能優(yōu)良的陶瓷材料有著現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：氧化鋁氣壓燒結(jié)(GPS)熱等靜壓后處理顯微結(jié)構(gòu)補強增韌AbstractResea
4、rchesonA1203一matrixedceramicswithperfectmechanicalpropertiesaremostsignificanttomodernmachining—technology．TherecentdevelopmentofA1203一TiCcompositeceramicswasintroduced．Particle—dispersedisamostly—usedmethodtofabricateceramiccomposites．ManyresearcheshaveshowedthatthemechanicalpropertiesofA1
5、20s—matrixceramicsinwhichTi(C，N)，TiCorTiNwasdispersedcouldbeimprovedalot，whichmightbewidelyusedinthefieldofmachining．A120s—matrixedceramicswerefabricatedbygaspressuresintering(GPS)andGPSwithPost—HIPbasedoncurrenttechniquesinthisexperiment．ForA1203一TiCNcompositeceramics，thedensitificationpro
6、cessWaScontrolledbythemechanismofsolidphasesintering．，whiletheprocesswascontrolledbythemechanismofliquidphasesinteringforthesystemofA120s—TiC／TiN．PoresandabnormalgraingrowthwereexistedintheA1203一TiCcompositeceramics，whichcontributetotheunstablemechanicalpropertiesThemechanicalproperties，esp
7、eciallythebendingstrengthwasimprovedalotbytheprocessofPost—HIRThepropertiesWaStendedtobecentered．Thegrainboundaryandgrainedgesweremorefaintnessafterpost-HIP．Andthegrainboundarywasstrengthenedathightemperatureandultra-pressure。Sotheceramicswasmainlytransg
