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工業(yè)陶瓷中加入金屬化合物增韌的方法介紹

工業(yè)陶瓷的用途相當(dāng)廣泛,但陶瓷的韌性問題一直是行業(yè)難題,于是乎有關(guān)研究人員想出了金屬化合物增韌方法,以增強(qiáng)陶瓷加工性能,下面科眾陶瓷廠給大家簡單介紹一下。
工業(yè)陶瓷的用途相當(dāng)廣泛,但陶瓷的韌性問題一直是行業(yè)難題,于是乎有關(guān)研究人員想出了金屬化合物增韌方法,以增強(qiáng)陶瓷加工性能,下面科眾陶瓷廠給大家簡單介紹一下。

如前所述,金屬顆粒增韌補(bǔ)強(qiáng)陶瓷材料是提高陶瓷材料性能的一種有效方法,但是是,金屬顆粒的添加,會使得陶瓷材料的熔點和抗氧化性降低,而且金屬與陶瓷的潤濕性差,能加入到陶瓷材料中的金屬量會受到限制,因此金屬對于陶瓷材料的增韌補(bǔ)強(qiáng)的程度是受到限制的。

但是金屬間化合物具有金屬鍵和共價鍵,原子長程有序排列,其使用溫度可介于金屬超硬合金和陶瓷之間。雖然金屬間化合物相對于金屬是脆性材料,但相對于陶瓷則具有一定的塑性。而陶瓷材料則具有離子鍵和共價鍵,其脆性較大而塑性較小。這樣如果利用二者進(jìn)行復(fù)合,有可能消除金屬增韌陶瓷材料的一些弊端,獲得既有一定強(qiáng)度又有一定塑性的材料。

盡管在1995年之前對于金屬間化合物作為第第二相相物質(zhì)增韌陶瓷材料的研究甚少,但上述優(yōu)良性能表明金屬間化合物通過其本身的脆性韌性轉(zhuǎn)換機(jī)理,通過控制裂紋擴(kuò)展,第二相的脫開與拔出機(jī)理可使陶瓷材料的室溫高溫韌性與強(qiáng)度得以提高。基于上述認(rèn)識,1995年以來有關(guān)材料研究人員開展了金屬間化合物/陶瓷復(fù)合材料的研究,其中Ni-A/Al2O3和FeAl/Al2O)是研究較多的兩類。1990年S.L. Draper等3]研究了FeAl合金與各種纖維的反應(yīng)情況(包括碳化物、氧化物、高熔點合金等纖維材料),并進(jìn)行了熱動力學(xué)計算,研究結(jié)果見表4-2。
由表4-2可以看出,F(xiàn)eAI與A2O具有較好的適配性能,兩者之間無界面相形成。AAYK. MISRAZ在1990年也分析預(yù)測了以FeAl金屬間化合物為基體,陶瓷為增強(qiáng)體復(fù)合村料的熱動力學(xué)可能反應(yīng)產(chǎn)物),分析結(jié)果見表4-3。上述結(jié)果對復(fù)合材料的設(shè)計也是非常重要的。
上述研究表明,F(xiàn)eAl用于復(fù)合村料設(shè)計,無論是用于增強(qiáng)體還是基體都是可行的,尤其與AlO具有較好的匹配性能事實上,由于金屬間化合物/陶瓷基復(fù)合材料具有良好的前景和優(yōu)異的可行性,已引起材料研究者的高度重視,目前包括中國山東大學(xué)材料學(xué)院、臺灣,德國等研究人員已開展了富有成果的研究。
 


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本文“工業(yè)陶瓷中加入金屬化合物增韌的方法介紹”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2019-03-16 16:27:53
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