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ZrO_2(3Y)/Fe_3Al复合材料的显微结构及性能

1引言 Zr02(2.5一3Y)陶瓷具有较高的室温强度和韧性,被誉为陶瓷钢·然而作为陶瓷所固有的脆性以及随着温度升高相变增韧效应减小乃至消失所导致的强度和韧性下降,限制了大规模的应用.复合化是解决此问题的有效途径.近年来,利用Fe3AI、NIAI等金属间化合物对陶瓷进行增韧取得了较好的效果l‘一3}.Fe3AI金属间化合物具有长程有序的特殊结构,其 表1 ZroZ(3Y)、Fe3AI的物理性能Table 1 Physies properties of Zr02(3Y)and Fe3AIProPertyDensity/g吧m一“Melting point/oCYoung’5 modulus/GPaThermal expansion eoeffieient/10一“·K一‘Thermal eonduetivity/4186W℃m一‘·K一‘Hardness/GPaFraeture toughness/MPa·m‘/“Flexural...  (本文共7页) 阅读全文>>

《焊接学报》2018年04期
焊接学报

T2紫铜-45钢电子束焊双材料界面性能与裂纹偏转

0序言T2紫铜与45钢是工业上常用的金属材料,具有优良的物化性能,两者的物化性能相差较大,但铁、铜的原子半径、晶体晶格类型、晶格常数以及原子外层电子数等参数较接近[1],利于焊接工艺的采用,而高性能零部件对焊缝区界面强度提出了很高的要求.Wei等人[2]对紫铜与钢的熔合区以及界面处元素的扩散情况进行研究,结果表明尽管两者间熔点温差约450℃,但电子束焊接的高温度梯度补偿了该因素对固液界面处和熔合区的影响;Blouin和Gilles等人[3-4]结合微观结构研究了异种金属焊缝区的熔合线位置起裂过程与表面裂纹扩展过程;Sa-mal等人[5]采用三点弯曲试验分析了焊缝区裂纹位置对断裂行为的影响;Faidy[6]试验分析了焊缝区裂纹扩展,得出裂纹延性断裂发生在低强度材料,最大载荷时裂纹起裂沿着表面与试样深处扩展,其断裂行为受到裂纹与界面的距离影响.因此结合试验中的裂纹扩展情况,Nicak等人[7]根据扩展有限元法模拟复合材料的动态裂纹扩...  (本文共8页) 阅读全文>>

《材料科学与工程》2000年02期
材料科学与工程

晶须增韧复合材料机理的研究

1 前 言通常材料含有许多内部缺陷 ,如 :空穴、杂质、颗粒界面、结构不完整性。而晶须的直径极小 ,几乎不存在任何缺陷 ,由于内在的完整性 ,高度有序的原子排列 ,使其强度接近晶体理论值 -原子间价键的强度。表 1是一些晶须的性能 [1] 。晶须凭借微细的直径、较短的长度、极高的强度 ,成为一种新型增韧剂。目前主要应用于陶瓷基复合材料 ,金属复合材料和树脂基复合材料的增韧 ,从而使复合材料获得了优越的断裂韧性值和弯曲强度等指标。例如 :Al2 O3 的断裂韧性值为 4 MPa(m) 1/2 [2 ] ,Al2 O3 + 2 0 % Si CW复合材料的断裂韧性值为 8.7Pa(m) 1/2 [3 ] ;Si CW+Si3 N4复合材料的弯曲强度为 880 MPa,比基质Si3 N4的弯曲强度有较大提高 [4] 。晶须作为增韧剂已被广泛地应用于制备各种性能优越的新型复合材料 ,晶须对材料的增韧都是通过一定的机理来达到改进材料性能的...  (本文共5页) 阅读全文>>

《山东科学》1970年20期
山东科学

ZrO_2/TiN/Al_2O_3复合材料的力学性能与增韧机理

ZrO2/TiN/Al2O3复合材料的力学性能与增韧机理冯维明尹龙卫(山东工业大学,济南250061)陈芝(济南永宁制药股份有限公司,济南250022))摘要本文热压烧结制备了ZrO2/TiN/Al2O3复合材料。用SEM、TEM观察了复合材料表面抛光组织、断口形貌、裂纹扩展和微观结构。研究了ZrO2含量对复合材料的力学性能的影响。当ZrO2含量增加到20wt%时,弯曲强度σf和断裂韧性KIC最高可达989MPa和10.84mMPa.m1/2。实验结果及分析表明,ZrO2/TiN/Al2O3复合材料的增韧机理主要为ZrO2相变、裂纹偏转及TiN颗粒弥散。关键词复合材料;断裂韧性;相变增韧;裂纹偏转;弯曲强度中图分类号TQ174陶瓷复合材料作为当前各国重点研究开发的课题之一,已成功地应用于工程结构领域中。Al2O3系陶瓷,由于其成本低、抗氧化、低导热系数、耐磨等一系列优良性能,其研究与应用已有了显著的进展。目前,已有关于Al2O3...  (本文共4页) 阅读全文>>

《复合材料学报》2007年01期
复合材料学报

二维石英纤维增强多孔Si_3N_4-SiO_2基复合材料的制备及其力学性能

连续纤维增强陶瓷基复合材料具有耐高温、高比强、高比模、低密度和对裂纹不敏感,不发生灾难性破坏等优良性能,受到国内外学者的重视[1-3]。熔石英具有热膨胀系数小、导热系数低、抗热震性能好、介电性能好且高温稳定等优异性能,成为首选的无机天线罩材料[4-9]。氮化硅介电性能虽不及熔石英,但具有耐高温、抗热冲击、高强度和高硬度的特点,适于制备高温天线罩[10-12]。近年来熔石英连续纤维增强氮化硅基复合材料成为天线罩材料研究的热点,但复合材料的界面问题一直没有解决。BN界面在潮湿环境发生快速氧化[13],而热解炭界面不能应用在透波领域。多孔陶瓷基复合材料利用多孔基体达到裂纹偏转和载荷传递的作用,不需要制备界面层,大大简化了复合材料制备工艺[14-18]。此外,多孔基体有助于复合材料介电常数的降低。复合材料损伤容限的提高有两种方式,见图1[19]。传统复合材料由于界面结合较弱(图1(a)),基体微裂纹在界面处发生偏转,产生脱粘、滑移和纤维...  (本文共6页) 阅读全文>>

《山东陶瓷》2000年03期
山东陶瓷

Ni_3Al增韧Al_2O_3陶瓷机理的研究

1 引言金属间化合物 (长程有序金属 )作为新的高温结构材料 ,具有高熔点、高蠕变阻力、低密度、高耐磨与耐腐蚀性等特点。它既有类似于金属的韧性 ,同时又有金属所不具备的高温抗氧化性能 ,Ni3Al由于金属间化合物在 90 0℃附近具有独特的高温强度和高温抗氧化性 ,被认为是金属—陶瓷复合材料的优选材料。近年来 ,国内外材料界用金属、非金属增韧Ni3Al材料作了大量研究并取得了重要进展[1 2 ]。本文是利用金属间化合物Ni3Al来增韧Al2 O3陶瓷 ,获得了具有较高韧性的Al2 O3/Ni3Al复合材料。2 实验部分Al2 O3粉型号AKP— 2 0 (α Al2 O3粒度 0 5μm) ,Ni3Al粉末组成 (at% ,为原子数百分比 )为73 1 2Ni 1 8 82Al 8 0 6Cr 0 0 1 9Mo 0 1B。热压式样的制备工艺流程见图 1。Al2 O3Ni3Al 酒精 球磨  70℃ 烘干  过 10 0筛...  (本文共4页) 阅读全文>>