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陶瓷材料最大载荷尺寸效应的损伤力学分析

宋世学 , 艾兴 , 赵军 , 黄传真

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2002.03.021

本文用细观损伤力学的方法对理想的无裂纹陶瓷试样最大拉伸断裂应力的尺寸效应进行了分析,解释了材料的最大拉伸载荷随试件宽度的减小而增大的原因.理论分析结果与对Al2O3/TiC陶瓷复合材料的实际测量结果相吻合.

关键词: 尺寸效应:最大断裂应力 , 损伤力学

Al2O3/TiC纳米复合刀具材料的力学性能与增韧强化机理

宋世学 , 艾兴 , 赵军 , 吴齐

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.12.012

利用热压烧结工艺,制备成功Al2O3/TiC纳米复合陶瓷刀具材料.与同组分的微米级刀具材料相比,其断裂韧度和抗弯强度分别提高74.5%和23.5%.SEM观察表明,Al2O3/TiC纳米复合陶瓷刀具材料的断裂方式主要是穿晶断裂,材料的断口处存在大量的晶粒拔出.TEM观察到Al2O3/TiC纳米复合材料中有典型的内晶结构.

关键词: 纳米复合材料 , 增韧机理 , 强化机理 , 穿晶断裂

Al2O3/TiC纳米陶瓷刀具材料的抗热震性能及断裂机理研究

宋世学 , 艾兴 , 赵军 , 王景海

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2003.06.011

用强度衰减法对Al2O3/TiC纳米陶瓷刀具材料的抗热震性能进行了详细的研究.热震实验表明该种材料的临界热震温差为340℃.当温差达到350℃时,强度有明显的下降.与微米级的材料相比,纳米材料的抗热震性能反而有所降低.通过对热震后试样表面的显微观察和表面热应力的估算发现,材料在烧结后冷却过程和热震过程中产生的热应力导致试样表面产生裂纹,从而导致了材料强度的下降.

关键词: 纳米复合材料 , 抗热震性 , 显微结构

Mo2C含量对Ti(C,N)基陶瓷力学性能和显微结构的影响

何林 , 黄传真 , 黄勤 , 宋世学 , 王随莲 , 艾兴

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.02.022

采用热压烧结工艺制备了添加微量Cr3C2的Ti(C0.5N0.5)-(Ni-Co)-Mo2C-Cr3C2系Ti(C,N)基金属陶瓷.分析三种不同Mo2C含量材料的力学性能、断口形貌和磨削表面压痕裂纹扩展情况,研究表明:材料的断裂均以沿晶断裂为主;材料的抗弯强度与Rim相有关,8wt%Mo2C含量的金属陶瓷Rim相厚度适中,抗弯强度高;1.6wt%Mo2C含量的金属陶瓷的扩展裂纹短,裂纹扩展发生偏转,断裂韧性高.

关键词: Ti(C,N)基陶瓷 , 力学性能 , 碳化钼

显微镜的放大倍数对陶瓷材料断裂韧性测量的影响

宋世学 , 艾兴 , 赵军 , 何林

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2002.02.029

压痕法是测量材料断裂韧性一种经济实用的方法,该方法的最大缺点是测量的准确性受压痕裂纹长度测量精度的影响较大.本文详细讨论了显微镜放大倍数对材料断裂韧性测量结果的影响.研究发现:在光学显微镜的分辨率之内,其放大倍数越大,测得的裂纹长度越长,材料的断裂韧性越低,反之则越高.因此要使测量结果具有可比性应规定显微镜的放大倍数.

关键词: 显微镜的分辨率 , 放大倍数 , 断裂韧性

基于高抗热震性能的陶瓷刀具材料的微观结构设计

宋世学 , 吴齐 , 艾兴 , 赵军

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.03.023

本文以现有的抗热震断裂和抗热震损伤的评价理论为基础,通过对材料中微裂纹的长度进行预测,从而实现了对陶瓷刀具材料的抗热震性能的微观结构设计.根据此理论对现有材料的抗热震性能的进行预测,预测结果与实际的测量结果相符,验证了该理论的正确性.

关键词: 抗热震性 , 微观结构设计 , 自发裂纹

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