王健全
,
田欣利
,
张保国
,
王朋晓
硅酸盐通报
提出一种采用激光切割技术在Si3 N4陶瓷表面预制微小切口,并结合SENB法测定陶瓷材料断裂韧性的新方法.利用连续激光束在陶瓷表面加工出切口,在三点弯曲实验前后分别运用激光共聚焦显微镜(LSCM)和扫描电镜(SEM)测量切口宽度和深度,而后计算陶瓷材料断裂韧性.在此基础上分析激光输出功率P、激光辐照光斑直径D和激光切割速率Vw与材料断裂韧性值的内在联系.结果表明:输出的激光能量密度达到陶瓷切割加工阈值后,光束在试件表面制得对应切口；切口深宽比为4.3 ～4.8时测得的Si3N4陶瓷断裂韧性值具有较高精度.
关键词:
Si3N4陶瓷
,
断裂韧性
,
激光切割
,
SENB法
,
能量密度阈值
,
切口深宽比
田欣利
,
王龙
,
王朋晓
,
吴志远
,
张保国
,
王健全
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.09.008
以Si3N4,SiC,ZrO2分别与45钢,GCr15,锡青铜QSn4-3,锡基巴氏合金ZChSnSb8-4组成的摩擦副为研究对象,对微量润滑条件下的工程陶瓷金属摩擦副进行了摩擦磨损正交实验.结果表明:陶瓷金属摩擦副整体具有良好的摩擦学性能,摩擦因数为0.1～0.25,陶瓷和金属偶件的磨损率均较低,为10 7mm3/(N·m)数量级.其中,Si3 N4巴氏合金的摩擦因数最低,SiC巴氏合金的磨损率最小.Si3 N4具有自润滑特性,摩擦表面能够形成氧化膜,使其与金属组合具有较佳的摩擦学性能.锡基巴氏合金作为对磨件,易与陶瓷形成金属化合物润滑膜,其摩擦性能优于其他三种金属,Si3N4锡基巴氏合金组合摩擦学性能最为优异.
关键词:
工程陶瓷-金属
,
最优摩擦副组合
,
微量润滑
,
摩擦学性能
