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本文采用X射线衍射方法测定了颗粒补强锆英石基复相陶瓷基体中的残余应力，通过力学性能测试，结合显微结构观察；讨论了残余应力与补强颗粒增韧行为之间的关系．结果表明：在基体热膨胀系数小于补强颗粒的情况下，适当增大补强颗粒与基体间热膨胀失配，能够提高复相陶瓷的增韧效果．其增韧机制主要为；补强颗粒所引起的裂纹偏转和分支．利用残余应力场增韧模型计算得到的复相陶瓷断裂韧性增量与实际值能够较好的吻合．

关键词: 残余应力 , zircon , toughening , composite

ZrO₂(3Y)/Fe₃Al复合材料的显微结构及性能

李嘉 , 尹衍升 , 谭训彦

无机材料学报

采用热压烧结制备了ZrO₂(3Y)/Fe₃Al复合材料,材料的室温抗弯强度、断裂韧性、HRA硬度分别为1321MPa、36MPa·m^1/2、86.7,临界热震温差(ΔT)由单相ZrO₂(3Y)的250℃提高至500℃.显微结构研究表明,裂纹桥联、裂纹偏转及相变增韧的协同作用,及位错对裂纹扩展的扰动作用是断裂韧性成倍增加的主要原因.

关键词: 氧化锆 , iron aluminides intermetallic , toughening , thermal shock resistance

层状复合陶瓷材料的研究进展

李冬云 , 乔冠军 , 金志浩

无机材料学报

层状复合陶瓷材料是目前陶瓷增韧的最有效途径之一，有着广泛的应用前景，是陶瓷增韧研究的热点，近年来发展很快．本文介绍了层状复合陶瓷材料的结构设计、制备、特点以及主要韧化机制，综述了几种不同体系层状复合陶瓷材料的国内外研究进展情况，并探讨了层状复合陶瓷材料的弱点及今后应进一步研究的若干问题．

关键词: 层状复合 , ceramics , progress , toughening

层状复合陶瓷增韧机理的数值模拟

常旭 , 唐春安 , 张后全 , 张永彬 , 张亚芳

无机材料学报

基于多层梁模型,在考虑材料非均匀性的基础上,采用有限元数值模拟的方法研究了层状复合陶瓷的断裂行为.给出了复合陶瓷模型在三点弯曲的加载条件下,裂纹拐折和扩展的过程,验证了层状复合陶瓷的主要增韧机理:裂纹沿软层界面拐折耗能.在此基础上,研究了不同参数条件下,层状复合陶瓷韧性的变化规律.

关键词: 层状复合陶瓷 , toughening , FEM , numerical simulation

铌酸锂增韧碳纳米管/羟基磷灰石生物复合材料的低温烧结和力学性能研究

赵琰 , 孙康宁 , 刘鹏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00863

以铌酸锂(LiNbO₃)作为压电增韧相, 碳纳米管(CNTs)/羟基磷灰石(HAp)复合粉料作为基体, 通过热压烧结在较低的温度下制得一种力学性能优良的骨组织替代材料. 主要研究了不同烧结温度下LiNbO₃的加入对复合材料的物相组成、微观结构和力学性能的影响. 结果表明: 在热压烧结过程中, LiNbO₃部分与HAp发生反应生成新相CaNb₂O₆. 当烧结温度为900℃时, 加入48.5wt% LiNbO₃的复合材料的抗弯强度和断裂韧性分别达到135MPa和1.71 MPa^.m^1/2, 相比基体材料分别提高了55%和109%.

关键词: 铌酸锂 , hydroxyapatite , toughening , mechanical properties

关于先进结构陶瓷的研究

郭景坤

无机材料学报

本文回顾了我国先进陶瓷材料研究四十余年来的进展．我国一贯重视陶瓷学的基础研究和应用基础研究对陶瓷工艺的指导作用，同时亦更注意新材料的工艺研究．本文简要地介绍了这些方面的主要成就．最后，对先进结构陶瓷材料研究需要考虑的问题提出一些拙见，以供讨论．

关键词: 结构陶瓷 , strengthening , toughening

PTW含量对回收饮料瓶R-PET/PC共混材料性能的影响

李迎春 , 马星慧 , 乔冰 , 贺茂勇 , 宋晶晶

高分子材料科学与工程

乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(PTW)是一种含有缩水甘油酯型环氧的三元共聚物.以PTW为增容剂,采用双螺杆挤出机熔融制备出R-PET/PC/PTW共混材料.通过力学性能测试、黏度测试、红外光谱分析、冲击断面扫描电镜分析等,研究了PTW含量的变化对共混材料结构和性能的影响.研究表明,随着PTW含量的不断增多,R-PET/PC/PTW共混材料冲击断面中两相相界面越来越模糊,相容性明显改善;共混材料特性黏度不断提高,熔体流动速率(MFR)逐渐变小;当PTW含量在10％时,黏度达到0.6328 dL/g,共混材料的综合力学性能最佳,缺口冲击强度达到11.74 kJ/m2,比不加PTW的R-PET/PC共混物的冲击强度2.41 kJ/m2提高近4倍.共混材料弯曲强度有所提高,拉伸强度有少许的下降,但断裂伸长率大幅提高,说明PTW对R-PET/PC共混材料是一种很好的增韧增容剂.

关键词: 乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯 , 回收聚酯饮料瓶 , 聚碳酯酯 , 增容 , 增韧

核壳结构丙烯酸酯共聚物的制备及对聚碳酸酯的增韧

陆波 , 李鹏 , 祁娇 , 张微

高分子材料科学与工程

采用半连续乳液聚合方法制备了聚丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PBA/PMMA)核壳结构乳液,经处理制得丙烯酸酯共聚物(ACR),再用ACR对聚碳酸酯(PC)进行增韧改性.研究了引发剂用量、乳化剂配比和用量、交联单体的用量对聚合物乳液的影响,以及ACR含量、核壳比、乳化剂用量和交联单体等对共混物力学性能的影响,并用扫描电镜对共混物冲击断面形貌进行了研究.实验结果表明,随乳化剂用量的增大,乳胶平均粒径减小.在乳化剂用量一定时,随乳化剂中OP-10的增加,乳胶平均粒径增大.在棱壳结构乳液中核壳质量比为75/25,交联单体用量为8％,乳化剂用量为3％的条件下,共混物中ACR质量分数为6％时,共混物缺口冲击强度最大,使用交联单体二甲基丙烯酸丁二醇酯(BDDMA)的共混物缺口冲击强度是使用交联单体二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)的共混物缺口冲击强度的2倍.随着ACR含量的增加,PC/ACR的缺口冲击强度增加,拉伸强度和弯曲强度略有下降.扫描电镜表明,ACR在PC/ACR中分散粒径大于乳胶粒径.

关键词: 丙烯酸酯共聚物 , 核壳结构乳液聚合 , 聚碳酸酯 , 增韧

核壳粒子特性对其增韧PBT/PC共混物性能的影响

张皙娜 , 姜英 , 毕野 , 孙树林

高分子材料科学与工程

调节叔十二烷基硫醇(TDDM)用量合成了以聚丁二烯(PB)为核,苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸环氧丙酯共聚物为壳的核壳粒子ABS-g-GMA.接枝特性测试发现TDDM降低了核壳粒子的接枝率和接枝效率.动态力学热分析结果表明TDDM降低了PB相交联程度,提高了PB空洞化能力.随着TDDM用量增加,ABS-g-GMA屈服应变降低,断裂伸长率提高.透射电镜发现TDDM加入对ABS-g-GMA在聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)与聚碳酸酯(PC)共混物基体中的分散形态没有不利影响.力学测试表明ABS-g-GMA粒子对PBT/PC共混物具有良好的增韧作用.TDDM对ABS-g-GMA增韧PBT/PC有积极作用,能使共混物冲击韧性和断裂强度得到提高.

关键词: 聚碳酸酯 , 聚对苯二甲酸丁二醇酯 , 核壳粒子 , 增韧