陈闻
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周后明
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邓建新
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周文
机械工程材料
仿生叠层是近几年发展起来的陶瓷增强、增韧新技术,采用该技术制备的仿生叠层陶瓷刀具是模拟自然界中贝壳等生物材料的结构进行设计的.主要评述了Al2O3体系、SiC体系、Si3N4体系等三种仿生叠层陶瓷复合材料的国内外研究现状,并介绍了仿生叠层陶瓷材料在刀具中的应用以及刀具的性能,最后指出了当前存在问题和今后的发展趋势.
关键词:
陶瓷刀具
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仿生设计
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叠层
曹同坤
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邓建新
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.01.002
采用热压工艺制备了添加固体润滑剂MoS2、BN、CaF2的Al2O3/TiC陶瓷材料,测量了其力学性能和分析了其显微结构.结果表明,添加固体润滑剂的Al2O3/TiC陶瓷比未添加时的力学性能有大幅下降,其中Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的力学性能最好,当CaF2含量为10%时,Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的强度和硬度最高,分别达到了589MPa和HV1537;而添加BN的Al2O3/TiC陶瓷材料的力学性能最差.XRD衍射结果和微观结构显示,添加MoS2的Al2O3/TiC材料中的MoS2发生分解,基体中存在较多的气孔;添加BN的Al2O3/TiC材料中的BN与Al2O,反应生成AlN,造成大量裂纹的产生,致使材料的强度和硬度都大幅下降;Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料中的CaF2在烧结过程中没发生化学反应,复合材料晶粒大小均匀,基体组织成网状结构,有利于提高材料的强度.
关键词:
陶瓷材料
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固体润滑剂
,
复合材料
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机械性能
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微观结构
邓建新
,
周军
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2002.01.004
采用热压烧结工艺制备了B4C/(W,Ti)C陶瓷复合材料.研究表明:B4C/(W,Ti)C陶瓷材料烧结时将产生化学反应,反应产物为TiB2和W2B5.B4C/(W,Ti)C陶瓷材料的性能与(W,Ti)C的含量密切相关,随(W,Ti)C含量的增加,材料的致密度、抗弯强度和断裂韧性逐渐增加,硬度逐渐减小;当保温时间低于50min时,材料的致密度、抗弯强度和硬度显著降低;B4C/(W,Ti)C陶瓷复合材料的最佳性能参数为:抗弯强度693MPa,维氏硬度23.5GPa,断裂韧性3.9MPa·m1/2.磨损实验表明,B4C/(W,Ti)C陶瓷材料在低速小载荷的实验条件下,耐磨性能优异,在高速大载荷的实验条件下,磨损过程中局部点的高温导致试样表面发生氧化,加剧了材料的磨损.
关键词:
B4C
,
陶瓷材料
,
复合材料
曹同坤
,
邓建新
材料导报
自润滑复合材料是材料科学研究领域的一个重要发展方向,由于其在特殊使用条件下具有优良的摩擦学特性而受到人们的广泛关注.综合介绍与评述了国内外自润滑复合材料的开发与进展,讨论了对材料摩擦学性能的影响因素,提出了在今后研究与开发工作中应当重视的几个努力方向.
关键词:
固体润滑
,
摩擦磨损
,
自润滑
,
复合材料
刘莉莉
,
邓建新
,
张咸华
,
赵军
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.03.026
为了提高喷嘴的抗冲蚀磨损能力,将梯度功能材料理论运用于喷嘴材料的设计中,改传统的均质喷嘴材料为非均质喷嘴材料,提出在梯度陶瓷喷嘴制备中将残余压应力引入喷嘴入口的设计目标.在组成分布指数一定的条件下,针对主要设计参数对梯度陶瓷喷嘴残余应力的影响进行有限元分析,探讨了梯度层厚度、临界梯度层材料组分差对SiC/(W,Ti)C单梯度陶瓷喷嘴残余热应力的影响规律,在组成分布指数取0.5时,优化SiC/(W,Ti)C梯度陶瓷喷嘴梯度层厚和临界梯度层材料组分差.结果表明,残余应力随梯度层厚h及临界梯度层SiC体积组分差的不同产生很大差异,合理设计梯度层厚h及临界梯度层SiC体积组分差可在喷嘴入口形成有效残余压应力,最佳梯度层厚为5mm,临界梯度层SiC组分差小于5%(体积分数).
关键词:
喷嘴
,
梯度功能材料
,
冲蚀磨损
,
残余应力
,
SiC/(W,Ti)C
,
有限元法
刘爱华
,
邓建新
,
崔海冰
,
李士鹏
,
赵军
材料热处理学报
选用TiN,TiAlN,CrN和CrAlN 4种涂层材料,使用电阻炉对试样加热并保温,进行抗氧化性能实验,利用SEM、EDS和XRD获得了氧化结果。结果表明：Ti基涂层的氧化机制以O原子向涂层内部扩散为主;Cr基涂层的抗氧化机制为N原子和Cr离子向涂层表面的扩散所形成的微孔诱发的氧化;Cr基涂层比Ti基涂层具有较好的抗氧化性;Al的加入使得TiAlN与CrAlN涂层的氧化性能和高温后硬度提高,特别是CrAlN氧化后生成的致密Cr2O3和Al2O3混合氧化物使其抗氧化性能达到最优;氧化及涂层与基体的热涨失配使得几类涂层最终开裂失效;四种涂层的抗氧化能力为CrAlN〉TiAlN〉CrN〉TiN。
关键词:
Ti基
,
Cr基
,
氮化物涂层
,
抗氧化性能
,
热涨失配
邓建新
,
艾兴
材料研究学报
采用热压工艺制备了TiB2/SiCW陶瓷复合材料.结果表明:在TiB2基体中添加体积分率为25%的SiC晶须,可显著的提高材料的断裂韧性和抗弯强度实验表明TiB2/25SiCW陶瓷材料的断裂韧性在1000℃内随温度的升高而增大,其原因是由于温度的升高使晶须径向残余压应力松弛,晶须拔出所需要的力见减小温度越高,晶须拔出越容易,能够被拔出的晶须量增多,拔出功增大在低温下晶须以脆扯断裂为主,在高温下晶须以拔出为主。
关键词:
硼化钛
,
null
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null
,
null
李彬
,
邓建新
功能材料
采用普通球磨细化工艺和两次球磨细化工艺制备出两类Al2O3/ZrB2/ZrO2复合陶瓷材料,并对材料的硬度、断裂韧性和抗弯强度进行了测试和分析.结果表明,两次球磨细化工艺可以明显降低ZrB2/ZrO2晶粒的尺寸至0.2～0.4μm,使其在Al2O3基体内的分布更均匀,并能有抑制Al2O3晶粒的异常长大.与普通细化工艺相比较,此工艺改变了材料的断裂模式,强化了晶界的结合能力,使复合材料的综合力学性能得到了更大程度的改善,其中抗弯强度和硬度最多提高了48%和41%.
关键词:
氧化铝
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晶粒细化
,
复合陶瓷
,
力学性能
