Al-,2-O-,3--TiC復(fù)合陶瓷的熱震和熱疲勞行為.pdf

1、該論文的工作就是評(píng)價(jià)純Al<,2>O<,3>和Al<,2>O<,3>-TiC復(fù)合陶瓷的熱震和熱疲勞性能.單次和5次重復(fù)熱震(水淬試驗(yàn))后經(jīng)三點(diǎn)抗彎測(cè)試來(lái)觀察材料抗彎強(qiáng)度的衰減情況.應(yīng)用壓痕-淬火法來(lái)評(píng)價(jià)材料熱疲勞性能.首先,該課題通過(guò)Al<,2>O<,3>和TiC起始粉末粒徑的控制,在第三和第五章具體討論了其對(duì)復(fù)合陶瓷抗熱震和抗熱疲勞性能的影響.其次,第四章評(píng)價(jià)了TiC含量對(duì)Al<,2>O<,3>-TiC復(fù)合陶瓷抗熱震性能的影響;而第六

2、章評(píng)價(jià)了其對(duì)抗熱疲勞性能的影響.縱觀全文,可得如下結(jié)論:1.TiC的添加能顯著地改善氧化鋁陶瓷的力學(xué)和抗熱震能力.單相和復(fù)合陶瓷的熱震行為都符合Hasselman的經(jīng)典模型.2.通過(guò)起始粉末的控制細(xì)化晶粒能進(jìn)一步改善復(fù)合陶瓷的力學(xué)、抗熱震和熱疲勞性能.但是,陶瓷材料的致密化對(duì)其力學(xué)、抗熱震和熱疲勞性能有至關(guān)重要的影響.對(duì)于含30wt.％TiC的氧化鋁復(fù)合陶瓷來(lái)說(shuō),其抗熱震和熱疲勞性能如下:μm/亞μm>μm/um>亞μm/亞μm.μm/

3、亞μm復(fù)合的氧化鋁陶瓷的ΔT<,C>(熱震臨界溫差)為300℃,比單相的高100℃.3.TiC添加量對(duì)Al<,2>O<,3>-TiC復(fù)合陶瓷的力學(xué)、熱震和熱疲勞性能的改善不明顯.其主要原因是燒結(jié)陶瓷沒(méi)有完全致密,非致密化掩蓋了TiC含量對(duì)著性能的影響.含30wt.％TiC的復(fù)合陶瓷的ΔT<,C>最高為250℃,并且,其殘留抗彎強(qiáng)度也較高.這主要是由于其原始強(qiáng)度較高引起的.含20wt.％TiC的復(fù)合陶瓷具有高的K<,1C>和較多的孔隙,這

4、些空隙在熱震疲勞時(shí)降低熱震疲勞裂紋尖端的應(yīng)力集中并阻礙裂紋擴(kuò)展從而提高了材料的斷裂抗力,故其具有最好的抗熱疲勞性能.4.所有材料的熱震裂紋增加值(Δa)和熱震溫差(ΔT)曲線包含穩(wěn)定和非穩(wěn)定兩個(gè)區(qū)域.熱震疲勞是由"真"循環(huán)疲勞引起的.Δa是一對(duì)ΔT和N(循環(huán)次數(shù))敏感的函數(shù).5.復(fù)合陶瓷的熱震裂紋擴(kuò)展路徑為"之"字形,而單相Al<,2>O<,3>陶瓷的熱震裂紋擴(kuò)展路徑比較平直.在熱震循環(huán)裂紋擴(kuò)展中,裂紋偏轉(zhuǎn)、橋聯(lián)和鑰扎是復(fù)合陶瓷熱震疲勞