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SiO₂-Si₃N₄复合材料的力学性能及其增韧机理

姚俊杰 , 李包顺 , 黄校先 , 郭景坤

无机材料学报

采用热压工艺制备了SiO₂－Si₃N₄复合材料，其抗弯强度和断裂韧性达到143MPa和1.7MPa·m^1／2.比基体SiO₂材料分别提高107％和70％.复合材料性能的改善是由于高弹性模量的Si₃N₄引入以及SiO₂和Si₃N₄热膨胀系数不匹配导致的残余应力.

关键词: 石英 , silicon nitride , composite , toughening mechanism

含碳添加剂Al₂O₃基陶瓷复合材料的增韧机理

许崇海 , 黄传真 , 李兆前 , 艾兴

无机材料学报

以碳为添加剂，利用热压工艺制得的 Ａ１_２Ｏ_３／ＴｉＣ新型陶瓷复合材料，其断裂韧性比相应不合碳的Ａｌ_２Ｏ_３／ＴｉＣ陶瓷材料提高约２０％.理论与实验分析表明：弱界面是获得高韧性陶瓷复合材料的一个有效途径．以石墨形态存在的碳在材料中不但能导致自发微裂纹的产生，而且还能形成弱界面，并在强弱界面的共同作用下以裂纹桥联、裂纹分支与裂纹偏转等多种增韧机制及其协同作用共同提高Ａ１_２Ｏ_３／ＴｉＣ陶瓷材料的断裂韧性．

关键词: 陶瓷材料 , alumina , carbon , additive , toughening mechanism

氧化铝基陶瓷复合材料的微观结构与增韧机理

周洋 , 詹国栋 , 徐明英 , 张以增

无机材料学报

应用相交增韧、相变－晶须复合及相变－颗粒复合等方式对氧化铝陶瓷进行增韧．遇过各材料强韧性的测试、微观结构的分析以及断口形貌的对比，研究了各材料的断裂特点及不同增韧方式的增韧机理与效果，得出材料的强韧性与其断口形貌密切相关；双重增韧材料中，两种增韧方式不是简单的叠加，而是存在相互作用；同时在性能试验后的材料基体内观察到位借的存在．

关键词: 陶瓷基复合材料 , toughening mechanism , microstructure , mechanical property

原位合成(TiB₂+TiC)/Ti₃SiC₂复相材料及其性能研究

顾巍 , 杨建 , 丘泰 , 祝社民

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01081

在热力学分析的基础上, 以TiH₂粉、Si粉、石墨粉与B₄C粉为原料, 采用热压烧结法原位合成制备了(TiB₂+TiC)/Ti₃SiC₂复相材料. 采用X射线衍射、扫描电镜与透射电镜对材料的物相组成和显微结构进行了表征, 研究了烧结温度对材料物相组成、烧结性能、力学性能与显微结构的影响. 结果表明, 1400~1600℃烧结温度范围内均能获得致密的(TiB₂+TiC)/Ti₃SiC₂复合材料. 随着烧结温度的升高, 复合材料的强度、断裂韧性与显微硬度均逐渐提高, 1500~1600℃烧结所得复合材料具有优化、微细的显微结构, 抗弯强度与断裂韧性均分别高于700MPa与9MPa·m^1/2, 显微硬度为7.33~8.31GPa. 原位合成的柱状TiB₂与等轴状TiC协同作用, 通过颗粒增强、裂纹偏转、晶粒拔出、晶粒细化等机制对Ti₃SiC₂基体起到了显著的补强增韧效果.

关键词: (TiB₂+TiC)/Ti₃SiC₂ , in-situ synthesis , hot-pressing sintering , mechanical properties , toughening mechanism

回转奥氏体对9Ni钢低温断裂机制的影响

杨跃辉 , 张晓娟 , 苑少强

材料热处理学报

采用示波冲击法测定了9Ni钢冲击过程中裂纹萌生、扩展等阶段所消耗的能量,并通过测定钢中回转奥氏体含量,研究了冲击断裂过程中回转奥氏体的作用机制.结果表明:随着回转奥氏体含量的增加,裂纹形核功不断上升,但趋势减缓,而裂纹扩展功则先快速上升后又大幅下降,峰值与回转奥氏体稳定性的峰值重合,表明稳定性差的回转奥氏体会导致扩展功大幅下降.由于裂纹形核功随回转奥氏体稳定性的变化相对平缓,扩展功的变化则更为剧烈,因此提高回转奥氏体稳定性进而增加扩展功是改善9Ni钢低温韧性的有效手段.

关键词: 9Ni钢 , 回转奥氏体 , 断裂机制

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