一、Influence of Y_2O_3 Adding Method on Microstructure and Properties of Al_2O_3 Strengthened Y-TZP(论文文献综述)
龚江宏[1](2021)在《陶瓷材料脆性断裂的显微结构效应》文中研究指明本文系统地回顾了自Griffith的经典性工作发表一个世纪以来在陶瓷材料断裂行为方面所取得的研究进展,着重强调了脆性断裂的显微结构效应。
李瑛娟,滕瑜,杨志鸿,宋群玲[2](2021)在《ZrO2陶瓷相变稳定化的研究进展》文中认为氧化锆(ZrO2)陶瓷材料具有质地轻、耐腐蚀、耐高温、力学性能优异等特点,应用非常广泛,一直受到许多研究者的广泛关注。综述了近年来国内外ZrO2陶瓷相变及稳定化研究现状,总结了添加稳定剂对ZrO2陶瓷性能的影响,探讨了ZrO2陶瓷的制备方法及工艺、掺杂改性、相变增韧等方面的研究现状,并展望了ZrO2陶瓷相变稳定化的未来研究方向。
李楠,谢志鹏,易中周,翟凤瑞[3](2020)在《Ce-Y(Ca)-TZP陶瓷及Ce-TZP/Al2O3复相陶瓷的研究与应用进展》文中研究表明氧化铈稳定的四方氧化锆多晶陶瓷(Ce-TZP)具有良好的抗低温老化性和很高的断裂韧性(KIC>20 MPa·m1/2),但是弯曲强度较低(500 MPa左右)。如何在保留Ce-TZP陶瓷的抗低温老化性和高断裂韧性的同时,提高其强度,是本领域研究人员共同关心的问题。大量研究表明,通过添加其他固溶离子(如Y3+)达到共稳定效果和引入第二相(如Al2O3)获得细晶Ce-TZP基的复相陶瓷,可以显着提高材料的断裂强度,综合改善其力学性能。本文对CeO2与其他氧化物共稳定的ZrO2陶瓷及Ce-TZP/Al2O3复相陶瓷的研究进展进行了综述,并以义齿种植和增材制造为例介绍了其应用现状。
李洪超[4](2020)在《美学氧化锆陶瓷的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理氧化锆陶瓷兼具优异的力学性能和美学色泽,在诸如手机外壳等个人消费电子设备领域备受人们的喜爱,目前,氧化锆手机外壳的颜色较为单一,不能满足个性化色彩的需求。本文采用固相混合法和液相浸渗法制备了美学氧化锆,并研究了制备工艺对于美学氧化锆陶瓷力学性能和色度的影响。以Ni O和Al2O3为原料在1000°C~1550°C温度下采用固相混合法合成了一种天蓝色色剂,并对色剂的煅烧温度和比例进行优化。研究表明,当煅烧温度高于1350°C时,合成色剂由绿色转变为天蓝色。XRD结果表明:Al2O3与Ni O发生固溶,形成Ni Al2O4尖晶石;XPS结果表明:由于固溶引起Ni Al2O4晶格畸变,使Ni结合能发生偏移,最终导致颜色变化。对合成色剂进行CIE L*a*b*系统色度进行测试,得出了合成天蓝色色剂的最优化条件:初始原料摩尔比Al/Ni=3:1,烧结温度为1450°C。此时天蓝色色剂色度值L*=74.6;a*=-23.4;b*=-26.3。采用固相混合法,制备天蓝色氧化锆陶瓷,并研究了色剂添加量、烧结温度等对于最终着色氧化锆的密度、抗弯强度和色度等性能的影响,研究表明,随着色剂添加量的提高,最终着色氧化锆的密度、抗弯强度均发生降低。当烧结温度为1450°C,色剂添加量为2.5 wt.%,所合成的着色氧化锆的综合性能最优。此时样品色度L*=64.7,a*=-22.2,b*=-24.5,密度ρ=5.99 g/cm3,抗弯强度为1060±40 MPa。采用液相浸渗法制备天蓝色氧化锆陶瓷,并研究了着色离子浓度对合成天蓝色氧化锆色度、密度和抗弯强度的影响。分析测试结果得出最优化离子浓度为:c(Al3+)=0.50 mol/L,c(Ni2+)=0.25 mol/L。通过XRD和SEM表征,均未探测Ni Al2O4色剂颗粒。液相浸渗法合成着色氧化锆的密度和抗弯强度均优于固相法样品,实验操作更加快捷高效,以便于不同颜色美学氧化锆制备探究。根据三原色原理,利用天蓝色色剂离子Ni2+、Al3+和黄色色剂离子VO3-,采用液相浸渗法,制备出绿色氧化锆陶瓷。并研究了着色离子浓度和浸泡时间对绿色氧化锆陶瓷色度的影响。结果显示:色剂离子浓度为c(Al3+)=0.50 mol/L,c(Ni2+)=0.25mol/L,c(VO3-)=0.005 mol/L,浸泡时间为2 min,合成的绿色氧化锆色度最佳。以此为指导,通过固相法制备出了绿色氧化锆。
潘晨[5](2020)在《三辊混合法制备的Al2O3-ZrO2复相陶瓷的力学性能,相组成和微观结构》文中研究指明Al2O3-ZrO2陶瓷原料的均匀分散是其制备的关键工艺环节。三辊混合适合于超细陶瓷粉体高粘度浆料的分散,有利于降低分散介质用量,减少干燥时间。本文使用三辊混合法对Al2O3和3Y-Zr O2粉体进行混合分散,经模压和烧结后制备了Al2O3-ZrO2复合陶瓷材料。使用XRD、SEM、EDS、高低温双立柱试验机等测量了复相陶瓷材料相组成、显微结构以及力学性能的变化,并在此基础上探究了随着3Y-Zr O2体积分数变化,粗细两种氧化铝以及添加剂对Al2O3-ZrO2复相陶瓷材料力学性能和显微结构的影响。研究结果表明:Al2O3-ZrO2复相陶瓷中Al2O3和Zr O2两相分布状态对Zr O2相变和陶瓷力学性能有密切影响。对采用3μm的粗Al2O3的样品来说,当3Y-Zr O2弥散在Al2O3基体中时,Zr O2晶粒中存在拉应力、产生m相以及致密度较低,使得Al2O3-ZrO2陶瓷的弯曲强度相对于单纯氧化铝陶瓷来说并未增加。当3Y-Zr O2含量增加成为连续相时,Zr O2晶粒中出现压应力以及m-Zr O2含量降低,使得在1500-1600℃烧结的复合陶瓷弯曲强度明显增加。因此,在3Y-Zr O2中添加适量Al2O3可以提高Zr O2陶瓷的弯曲强度和韧性,实验中弯曲强度最大值相比于单纯Zr O2陶瓷,提高了17%;断裂韧性最大值相比于单纯Zr O2陶瓷提升了52%。对采用0.3μm的细氧化铝粉的样品来说,在复相陶瓷中,没有检测到Zr O2(m)相,并且t相衍射峰发生了明显偏移,相对于粗Al2O3样品来说,这种偏移发生的温度更低,这与氧化铝和氧化锆之间的固溶有关。同时,还发现有氧化铝微聚集区,尺寸在5-10μm之间。随着Al2O3含量提高,由粗细两种氧化铝粉制备的复相陶瓷弯曲强度均下降,然而,细氧化铝粉制备的复相陶瓷弯曲强度下降更加平缓。由于氧化铝与氧化锆两相烧结温度差距较大,因此,研究了不同添加剂对Al2O3-ZrO2复相陶瓷显微结构和性能的影响。在ZTA(含30 vol%Zr O2)材料中添加1 wt%Ba Ti O3时,发现Al2O3和Zr O2晶粒尺寸增大,且裂纹的扩展受到抑制,这与BaTiO3在ZTA基体中发挥桥联和压电效应作用有关。MgO能提高ZTA陶瓷的密度,断裂模式为沿晶-穿晶混合断裂模式,晶间气孔较少,晶粒结合程度高,此时ZTA复相陶瓷拥有最抗裂纹扩展的能力,弯曲强度达到492 MPa。而添加Ca O-Si O2时,可以在更低的烧结温度下提高氧化铝和氧化锆两相的烧结性能,复合陶瓷的断裂出现有明显的穿晶断裂现象,因此,复相陶瓷的弯曲强度也得到提高。对添加微米氧化铝粉来说,与传统球磨混合相比,三辊混料方式能够得到更致密的ATZ陶瓷,而球磨方式能得到较高密度的ZTA陶瓷,这与三辊混料方式下,氧化铝和氧化锆两相相互作用的影响程度变大有关。对亚微米氧化铝来说,在两种混料方式下均存在氧化铝的微聚集体,且大小相似,尺寸在5-10μm,表明两者分散效果差别不大。
景强[6](2020)在《高性能ZrO2陶瓷制备及机理研究》文中提出氧化锆陶瓷以其独特优异的机械性能、生物相容性、美观性、低热导率和高化学稳定性在生物材料中得到了广泛的应用,然而纯氧化锆陶瓷在烧结与冷却过程由于马氏体相变引起的膨胀容易开裂严重影响氧化锆的应用。3mol%氧化钇稳定四方多晶氧化锆陶瓷(3Y-TZP)由于相变增韧机理的存在使其能保持良好的力学性能因而被广泛应用于制作牙冠和固定修复体,但是研究发现3Y-TZP陶瓷的断裂韧性并不能满足实际应用且同时存在低温老化(LTD)现象,因此如何在保持优良力学性能的同时提高3Y-TZP陶瓷的抗老化性能是当前研究的重点。本文以Y2O3、ZrO2、Al2O3、La2O3、YF3、GeO2为原料,通过高能球磨法(HP)分别制备了HP+x(Al2O3)(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25wt%)、3Y-TZP-xYF3(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.4mol%)和3YSZ-xGeO2(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0mol%)三种体系陶瓷材料,同时使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、拉曼光谱(Raman)、陶瓷弯曲强度试验机、维氏显微硬度计、微控制电子万能试验机等表征并分析了3Y-TZP陶瓷的力学性能及老化性能,最后通过研究相含量的变化来进一步分析氧化锆陶瓷的老化机理。通过高能球磨法制备了3Y-TZP掺杂氧化铝(HP+x wt%(Al2O3))陶瓷,与液相法制备的3Y-TZP掺杂氧化铝(CP+x wt%(Al2O3))陶瓷对比研究了其力学性能和抗老化性能。结果显示HP+x wt%(Al2O3)陶瓷显示出的硬度12.93GPa和断裂韧性9.17MPa m1/2明显高于CP+x wt%(Al2O3)陶瓷,对于HP+x wt%(Al2O3)陶瓷,随着Al2O3掺杂量的增加,HP+0.15wt%(Al2O3))陶瓷显示出了良好的老化性能和力学性能。对3Y-TZP掺杂不同摩尔分数的YF3,研究了不同YF3掺杂量对该体系陶瓷力学性能和老化性能的影响。结果表明,YF3的掺杂对3Y-TZP陶瓷的老化性能和力学性能有显着影响。当YF3的掺杂量保持在合理双相区时(RBR),在这个区域由于T-M(四方相到单斜相转变)占主导地位此时晶粒生长缓慢,3Y-TZP-xYF3陶瓷的力学性能和老化性能得到大幅度提高,当YF3的掺杂量超过0.15mol%进入饱和双相区(SBR)由于T-C(四方相到立方相转变)的影响陶瓷的力学性能和老化性能呈下降趋势。通过固相法制备了3YSZ-xGeO2陶瓷,研究了氧化锗的掺杂对3mol%氧化钇稳定氧化锆(3YSZ)陶瓷力学性能和微观结构的影响,研究结果表明氧化锗的掺杂对3YSZ陶瓷的力学性能有着显着的影响,并且当氧化锗的掺杂量在一定范围内时Ge4+的大量偏析强化了晶界,从而抑制了3YSZ陶瓷晶粒的生长使得强度有了大幅度的提升,同时GeO2的掺杂使得应力作用下该体系陶瓷的残余应力变化率有所提高从而提高断裂韧性。最后研究了相含量对钇稳定氧化锆(YSZ)陶瓷水热老化性能的影响。对掺有0-0.15wt%Al2O3和0-0.4mol%La2O3的3mol%氧化钇稳定氧化锆(3YSZ)和2-8 mol%YSZ的11种陶瓷标准试样在134℃水蒸气中进行了0、5、15、30、60、120和200 h不同时间的老化,用XRD测定了老化后四方相向单斜相(T-M)的转变。结果表明氧化锆陶瓷的老化是因为低温环境下四方相中氧化钇的含量消耗而引起的T-M转变,氧化铝和氧化镧的掺杂抑制了四方相中氧化钇的消耗从而提高了YSZ陶瓷的抗老化性能,同时研究发现3Y-0.15Al-0.2La陶瓷显示出了优异的抗老化性能和高的断裂韧性9.03 MPa m1/2。综上所述,通过高能球磨法制备的3Y-TZP通过掺杂Al2O3、La2O3、YF3、GeO2,能够在不同程度上提高氧化锆陶瓷的力学性能和老化性能,同时研究相含量的变化能够更清晰的阐述老化机理,这对3Y-TZP在牙科陶瓷的应用和未来结构陶瓷的发展提供了重要的依据。
郭建刚[7](2020)在《烧结助剂对3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷力学性能的影响》文中研究表明由于ZrO2陶瓷具有高强度、高硬度、耐腐蚀、低热导率、低热膨胀系数等优点,所以在功能陶瓷和结构陶瓷等领域有着广泛的应用。其中,3 mol.%氧化钇稳定氧化锆(3Y-TZP)以其相对优异的力学性能受到了学者们的重视,但是其低温抗老化性能一般,这就限制了其进一步的发展和应用。因此,研究者们采用将高弹性模量、高硬度的Al2O3添加到3Y-TZP陶瓷中的方法来改善其力学性能。然而,Al2O3和ZrO2都是属于高熔点的氧化物,其熔点均在2000℃以上,常压烧结下很难制备出致密度高、力学性能好的3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷。烧结助剂不仅能降低复相陶瓷的烧结温度,而且还可以起到改善其力学性能的目的。本研究首先采用高能球磨的方法,制备出3Y-TZP纳米粉体,然后将其与纳米Al2O3粉体混合球磨,并在其中分别添加烧结助剂MnO2-CeO2和TiO2-MgO。在常压下,经过1550℃高温烧结3h后得到最终的陶瓷试样。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)对其物相组成和显微形貌进行分析。采用维氏显微硬度计、电子万能试验机等测试仪器对复相陶瓷的维氏硬度、断裂韧性和三点弯曲强度进行表征,分析烧结助剂对3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷力学性能的影响,并探讨相关机理。研究结果表明:在3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷中添加烧结助剂,有助于减少第二相Al2O3晶粒和主相ZrO2晶粒之间存在的气孔,使复相陶瓷烧结更加致密,而且其力学性能也会得到改善。将MnO2和CeO2添加在3Y-TZP/Al2O3复合粉体中,对复相陶瓷力学性能有一定的改善。其中,随着MnO2添加量的增多,ZrO2中会出现少量的单斜相,复相陶瓷的硬度呈下降趋势,维氏硬度最大值为17.6 GPa。当MnO2的添加量为0.4 wt.%、CeO2为0.6 wt.%时,达到最大韧性值8.3 MPa·m1/2。材料的弯曲强度曲线先上升后下降,最大值为818.4 MPa。在3Y-TZP/Al2O3粉体中添加复合烧结助剂TiO2和MgO后,同样有助于材料的致密化,其力学性能也会得到改善。通过实验结果可知,随着TiO2含量增多、MgO含量减少,复相陶瓷中m-ZrO2的含量会增加,这对其力学性能的提升是不利的。测得的最大硬度值为17.6 GPa。添加0.3 wt.%的TiO2和0.7 wt.%的MgO后复相陶瓷的断裂韧性值达到最大7.8 MPa·m1/2。测得其三点弯曲强度最大值为740.9 MPa。综上所述,在3Y-TZP/Al2O3中添加烧结助剂不仅有助于其烧结致密,而且还能改善其力学性能。烧结助剂MnO2-CeO2的添加对复相陶瓷的断裂韧性和弯曲强度改善效果优于TiO2-MgO的添加,这也为Al2O3增强ZrO2基陶瓷的发展提供了一定的方向。
叶子青[8](2021)在《Y-TZP/Al2O3复合陶瓷制备及生物活性修饰研究》文中指出ZrO2陶瓷以其优异的力学性能、生物惰性、生物相容性、美学修复能力等特点,成为了目前牙齿临床修复材料的首选目标。虽然拥有优良的物理、化学性能,但因为烧结后退火降温过程中发生马氏体相变,容易导致低温劣化(LTD)现象,缩短了产品使用寿命,限制了ZrO2陶瓷在临床上的广泛使用。近年来,通过添加氧化钇改变相变温度,在此基础上制备出钇稳定氧化锆(Y-TZP)陶瓷材料,表现出对ZrO2陶瓷的马氏体相变良好的抑制作用。本论文在液相烧结方法的基础上,对Y-TZP/Al2O3复合陶瓷材料结构及力学性能进行了研究,并研究了生物玻璃掺杂对复合陶瓷材料的生物活性影响。具体研究内容和结果如下:1、采用液相烧结方法,以氧化铝(Al2O3)、钇稳定氧化锆(Y-TZP)、二氧化钛(Ti O2)为原料,合成了Y-TZP/Al2O3复合陶瓷。通过对烧结、退火工艺的优化以抑制烧结过程中的马氏体相变,制备样品材料致密度有效提升,密度达5.3585g/cm3,收缩率为16.27%。最佳Y-TZP/Al2O3复合陶瓷制备工艺参数为:烧结温度为1520℃,退火温度曲线为烧结温度--1050℃退火3h,1000℃--800℃退火2h。2、研究了m(Y-TZP)/m(Al2O3)比例对Y-TZP/Al2O3复合陶瓷结构和性能的影响。在烧结温度为1520℃,第一退火节点温度为1050℃,第二退火节点温度为800℃的条件下,当m(Y-TZP)/m(Al2O3)=4:1时,SEM显示样品具有良好的结晶性,且样品力学性能最佳,密度达到5.4083g/cm3、收缩率达到17.11%。3、设计了三元系生物玻璃(BG),对Y-TZP/Al2O3复合陶瓷进行掺杂,研究掺杂对Y-TZP/Al2O3陶瓷机械性能的影响;并利用生物玻璃浆料的对Y-TZP/Al2O3复合陶瓷表面进行表面修饰。当BG掺杂量为1wt%时,SBF浸泡实验表明生物玻璃的掺杂在一定程度上可有效改善Y-TZP/Al2O3复合陶瓷样品的生物活性。
黄雪娟[9](2020)在《Al2O3/ZrO2复合陶瓷的显微结构及力学性能研究》文中研究表明四方多晶氧化锆(TZP)是一种应用非常广泛的陶瓷材料,它具有良好的机械性能及特殊的晶体结构,常被用于制造工程结构部件与工具、医疗器械、数码产品等,尤其是5G时代的到来,智能终端产品——手机对于信号接收的更高要求,使得陶瓷手机背板得到了发展的契机,且目前陶瓷手机背板所用材料为Y-TZP。然而,TZP材料仍存在脆性、稳定性较差等缺点,因此需要从原料组分与制备工艺的角度进一步提高其综合性能,以满足其更深层次的应用于发展。通过复合化即在陶瓷基体中引入第二相,如纳米颗粒、晶须(或纤维)等,可以很大程度上改善TZP材料的断裂韧性。现有研究中常用的有Al2O3颗粒、Al2O3晶须或Si C晶须作为增强相,然而外加纳米颗粒、晶须很难在基体中分散均匀,且晶须的制备工艺复杂、容易产生团聚,影响复合材料的力学性能。在此背景下,本文致力于研究不同Al2O3含量在良好分散状态下对不同稳定剂含量氧化锆基致密化、显微结构及力学性能的影响效果和作用机制,并利用原位生长长棒状晶粒代替外加晶须,对Al2O3/Zr O2复合陶瓷进行改良,以期得到具有优良综合力学性能的陶瓷材料。本研究首先以不同稳定剂含量(2.3 mol%和3 mol%Y2O3)的Zr O2、Al2O3粉末为原料,采用机械混合、常压烧结方法制备了Zr O2基陶瓷复合材料,运用XRD、SEM、EDS等手段对材料的显微结构进行了分析,研究了Al2O3第二相颗粒对Zr O2陶瓷显微组织和力学性能的影响,并探究其强韧化机理。结果表明,2.3Y系列Al2O3/Zr O2复合陶瓷试样的最适烧结温度为1500℃,3Y系列和2.3/3Y系列试样的最适烧结温度为1550℃,适量的Al2O3能促进复合材料烧结致密化。烧结试样抛光表面的m-Zr O2含量随Al2O3含量的增加而降低,且Al2O3能抑制Zr O2晶粒的生长,使得Zr O2晶粒尺寸下降。试样的力学性能受烧成温度和Al2O3含量的双重影响,稳定剂含量为2.3 mol%Zr O2中加入5wt.%Al2O3在1550℃烧结的试样性能最佳,抗弯强度和断裂韧性分别为924±34 MPa和6.2±0.4 MPa·m1/2。试样的断裂模式为以沿晶断裂为主、部分穿晶断裂的混合断裂模式,主要增韧机制为应力诱导相变增韧及裂纹偏转增韧。在此基础上,在复合材料中加入La2O3,La2O3与Al2O3在高温下反应原位生成长棒状La Al11O18。为了探究La2O3对复合材料相组成、显微结构和力学性能的影响,以2.3Y5A为参照,添加0.4 wt.%、0.8 wt.%和1.2 wt.%La2O3,La2O3的有细化晶粒尺寸的作用,氧化锆晶粒尺寸从670 nm下降到535 nm。改良后的复合陶瓷试样抗弯强度有所下降,但断裂韧性都得到了提高,分别为6.1±0.2 MPa·m1/2、6.5±0.1 MPa·m1/2和6.3±0.2 MPa·m1/2,其断裂韧性与断口相变量变化趋势不同,这里长棒状La Al11O18晶粒对裂纹由偏转、桥联及拔出作用,使得断裂韧性增加。进一步探究在La2O3最适添加量下的不同Al2O3含量的Al2O3/Zr O2复合陶瓷中各物相成分比例对复合材料力学性能的影响。断裂韧性随Al2O3与La Al11O18含量的增加而增加,且与不添加La2O3试样相比,其断裂韧性都得到了提高,且增幅逐渐增大,2.3Y20A0.3La获得最大断裂韧性为7.1±0.2 MPa·m1/2,增幅达29%。在Al2O3添加量为10 wt.%以上时,长棒状晶粒引起的裂纹偏转、桥联及晶粒拔出增韧机制对断裂韧性提高占主导地位。
王一鸣[10](2020)在《Al2O3-ZrO2复合陶瓷的结构设计与力学分析》文中提出陶瓷材料具有低密度、高弹性模量、高硬度以及耐高温性等优良特点,成为未来材料行业重点研究和发展对象。Al2O3-ZrO2复合陶瓷在保留各组分优良特性的基础上实现性能互补,因此力学性能获得有效提升。然而传统弥散型Al2O3-ZrO2复合陶瓷相变增韧产生的大量微裂纹导致材料整体结构的破坏,很难实现强度与韧性的同时提升。目前,合理的结构设计是改善这一现象的有效途径之一,并且研究不同结构的复合陶瓷力学性能差异,可以为合理的结构设计提供基础理论依据,从而制备出力学性能优异的复合结构陶瓷。本论文设计提出三维网络Al2O3-ZrO2复合陶瓷和层状Al2O3-ZrO2复合陶瓷两种不同复合结构,探究结构设计对复合结构陶瓷的力学性能影响,特别关注Al2O3-ZrO2复合陶瓷在断裂时裂纹的扩展、偏转情况,以及Al2O3-ZrO2复合陶瓷内部缺陷对裂纹的形成、偏转和力学性能的影响。三维网状Al2O3-ZrO2复合陶瓷由三维网络基体和二次相填充体分两步构建完成,实验探究不同组分配比、海绵孔径尺寸、填充量以及烧结工艺对三维网络Al2O3-ZrO2复合陶瓷孔隙率、相对致密度、力学性能以及裂纹扩展的影响。结果表明,以Al2O3作为三维网络基体框架原料,填充85%ZrO2+15%Al2O3(ATZ)浆料,经过真空热压烧结制备的三维网络Al2O3-ZrO2复合陶瓷内部结构发生较大形变,形成三维Al2O3不规则块状镶嵌结构,界面具有较高的结合强度,对于裂纹的偏转、分散以及能量消耗十分有限,平均抗折强度仅为266.47MPa,相对致密度为98.3%。但连续三维ATZ相仍具有良好的形变能力,将局部与整体联系在一起,使三维网状Al2O3-ZrO2复合陶瓷形变能力明显大于弥散型Al2O3-ZrO2复合陶瓷,并且断裂韧性达到传统弥散型Al2O3-ZrO2复合陶瓷标准,为3.24MPa·m1/2。表明三维网络结构设计可有效实现材料的增强增韧,但受限于工艺条件而未达到设计要求。采用辊压方式制备不同厚度(120μm-180μm)Al2O3基体层,并在Al2O3基体层表面喷涂厚度为10μm ZrO2界面层,通过常规烧结获得层状Al2O3-ZrO2复合陶瓷。研究不同厚度Al2O3基体层形成的层状Al2O3-ZrO2复合陶瓷力学性能变化。借助电子扫面显微镜(SEM)、加载载荷曲线以及工业CT分析层状Al2O3-ZrO2复合陶瓷在失效过程中裂纹的扩展情况,并得出裂纹扩展与材料强韧化机理之间的相互关系。结果表明,当Al2O3基体层厚为120μm时,1500℃无压烧结形成的层状复Al2O3-ZrO2合陶瓷力学性能优良,其抗折强度为426.63MPa,断裂韧性为6.18 MPa·m1/2。但由于较薄的ZrO2以及层间较高的结合强度,材料在断裂过程中裂纹未能在层间界面发生较大的偏转,断面整齐且平整,表现为脆性断裂。通过浸涂方法在Al2O3基体层与ZrO2界面层之间引入石墨,烧结过程中石墨分解可有效弱化层状Al2O3-ZrO2复合陶瓷层间结合强度。结果表明,石墨浆料固含量为0.5wt%时,层状Al2O3-ZrO2复合陶瓷平均相对致密度为94.3%,平均抗折强度为343.78MPa,平均断裂韧性可达7.11 MPa·m1/2。材料在断裂过程中,裂纹在层间发生较大的偏转以及分散,增加裂纹的扩展路径和能量消耗,材料表现为韧性断裂。分析得出结论,影响层状Al2O3-ZrO2复合陶瓷的抗折强度与层厚比和界面残余应力有关,裂纹的偏转以及分散与层间结合强度有关,断裂韧性则与材料断裂过程所消耗的总能量以及弹性模量有关。
二、Influence of Y_2O_3 Adding Method on Microstructure and Properties of Al_2O_3 Strengthened Y-TZP(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Influence of Y_2O_3 Adding Method on Microstructure and Properties of Al_2O_3 Strengthened Y-TZP(论文提纲范文)
(1)陶瓷材料脆性断裂的显微结构效应(论文提纲范文)
1断裂的能量平衡理论 |
2显微结构缺陷及其对强度的影响 |
2.1 Griffith微裂纹理论 |
2.2陶瓷材料中常见的本征裂纹 |
2.2.1气孔导致的本征裂纹 |
2.2.2夹杂导致的本征裂纹 |
2.2.3内应力导致的本征裂纹 |
2.3本征裂纹尺寸与显微结构的关系 |
2.4表面接触损伤 |
2.4.1表面接触损伤的一般性描述 |
2.4.2机加工导致的表面接触损伤 |
2.5断裂强度的统计性质:Weibull分布 |
2.5.1 Weibull分布函数 |
2.5.2断裂强度的统计性质 |
3断裂力学基础 |
3.1机械能释放率与应力场强度 |
3.1.1机械能释放率 |
3.1.2应力场强度 |
3.2断裂力学测试技术:切口试样 |
3.2.1单边切口梁技术及切口钝化效应 |
3.2.2 V形切口试样 |
3.2.3其他形状切口试样 |
3.3压痕裂纹及其断裂力学分析 |
3.3.1压痕裂纹的几何形貌 |
3.3.2压痕裂纹尖端的残余应力场 |
3.3.3压痕裂纹在外力作用下的扩展 |
3.4裂纹的稳态扩展与断裂判据 |
4裂纹前缘的几何扰动 |
4.1均匀连续介质中的裂纹偏转 |
4.2穿晶裂纹扩展与沿晶裂纹扩展 |
4.3两相材料中的裂纹扩展 |
4.4层状陶瓷中的裂纹扩展 |
5当断裂力学遇到显微结构 |
5.1两个典型的强度实验 |
5.1.1 Hoshide实验:本征缺陷 |
5.1.2 Lawn实验:压痕裂纹 |
5.1.3显微结构驱动力 |
5.2断裂韧性是一个材料常数吗? |
5.3裂纹尖端的屏蔽效应 |
5.3.1 Knehans-Steinbrech实验 |
5.3.2 Al2O3陶瓷中的晶粒桥接 |
5.3.3 Mai-Lawn晶粒桥接模型 |
5.3.4裂纹尖端屏蔽效应及其实验测定 |
6陶瓷的增韧 |
6.1桥接区增韧 |
6.1.1纤维/晶须增韧陶瓷基复合材料 |
6.1.2颗粒增强陶瓷材料 |
6.2过程区增韧 |
6.2.1过程区增韧的一般性描述 |
6.2.2相变增韧 |
7裂纹扩展阻力曲线 |
7.1裂纹扩展阻力曲线的测定 |
7.1.1切口技术 |
7.1.2压痕裂纹技术 |
7.2裂纹扩展阻力曲线的数学描述 |
7.3裂纹扩展阻力的离散性 |
8结束语 |
(2)ZrO2陶瓷相变稳定化的研究进展(论文提纲范文)
1 ZrO2陶瓷单一掺杂体系相变稳定化 |
1.1 Yb2O3稳定ZrO2陶瓷 |
1.2 Y2O3稳定ZrO2陶瓷 |
1.3 Al2O3/ZrO2相变增韧陶瓷 |
2 ZrO2陶瓷复合掺杂体系相变稳定化 |
3 高温热障涂层中ZrO2掺杂稳定剂的研究 |
4 结论与展望 |
4.1 结 论 |
4.2 展 望 |
(3)Ce-Y(Ca)-TZP陶瓷及Ce-TZP/Al2O3复相陶瓷的研究与应用进展(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 CeO2与其他氧化物共稳定ZrO2陶瓷 |
1.1 CeO2与CaO共稳定的ZrO2陶瓷 |
1.2 CeO2与Y2O3共稳定的ZrO2陶瓷 |
1.2.1 ZrO2-Y2O3-CeO2三元系 |
1.2.2 CeO2与Y2O3共稳定ZrO2陶瓷的抗低温老化性 |
1.2.3 CeO2与Y2O3共稳定ZrO2陶瓷的力学性能 |
2 Ce-TZP基复相陶瓷 |
2.1 Ce-TZP/Al2O3复相陶瓷 |
2.2 Ce-TZP/Al2O3/X复相陶瓷 |
3 Ce-TZP基复相陶瓷的典型应用 |
3.1 在义齿种植方面的应用 |
3.2 在增材制造方面的应用 |
4 结 语 |
(4)美学氧化锆陶瓷的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 氧化锆陶瓷的性质 |
1.3 氧化锆陶瓷的应用 |
1.3.1 氧化锆结构材料 |
1.3.2 氧化锆功能材料 |
1.3.3 氧化锆生物陶瓷材料 |
1.3.4 氧化锆通讯材料 |
1.3.5 氧化锆装饰材料 |
1.4 彩色氧化锆陶瓷 |
1.4.1 彩色氧化锆陶瓷研究现状 |
1.4.2 彩色氧化锆的制备方法 |
1.4.2.1 固相混合法 |
1.4.2.2 化学共沉淀法 |
1.4.2.3 液相浸渗法 |
1.5 色剂的种类 |
1.5.1 离子着色型 |
1.5.2 包裹型色剂 |
1.6 不同颜色色剂 |
1.6.1 蓝色色剂 |
1.6.2 黑色色剂 |
1.6.3 其它颜色色剂 |
1.7 色剂的呈色机理 |
1.8 研究意义、目的和内容 |
1.8.1 研究意义和目的 |
1.8.2 研究内容 |
第2章 实验仪器和测试表征 |
2.1 实验原料 |
2.2 测试和表征 |
2.2.1 密度测试 |
2.2.2 色度测试 |
2.2.3 抗弯强度测试 |
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)测试 |
2.2.5 物相表征 |
2.2.6 微观结构测试表征 |
2.3 实验设备 |
第3章 色剂的合成的探究 |
3.1 天蓝色色剂的探索 |
3.2 天蓝色色剂优化制备 |
3.3 着色剂NiAl_2O_4的合成优化 |
3.4 NiAl_2O_4发色机理分析 |
第4章 天蓝色氧化锆陶瓷的制备 |
4.1 固相法制备天蓝色氧化锆陶瓷 |
4.1.1 实验流程 |
4.1.2 色剂添加量对氧化锆色度影响 |
4.1.3 物相分析 |
4.1.4 色剂添加量对氧化锆密度的影响 |
4.1.5 掺量对氧化锆抗弯强度的影响 |
4.1.6 不同烧结温度对氧化锆密度和抗弯强度影响 |
4.1.7 微观结构分析 |
4.2 液相浸渗法制备天蓝色氧化锆 |
4.2.1 实验流程 |
4.2.2 离子浓度对着色氧化锆色度的影响 |
4.2.3 着色氧化锆物相分析 |
4.2.4 离子浓度对着色氧化锆的密度和抗弯强度影响 |
4.2.5 着色氧化锆微观结构分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 浸渍混色法制备绿色氧化锆 |
5.1 引言 |
5.2 实验过程 |
5.3 不同浓度色剂离子对绿色氧化锆影响 |
5.4 烧结温度对绿色氧化锆色度影响 |
5.5 浸泡时间对绿色氧化锆色度影响 |
5.6 固相法制备绿色氧化锆 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论 |
6.1 实验结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(5)三辊混合法制备的Al2O3-ZrO2复相陶瓷的力学性能,相组成和微观结构(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 氧化锆陶瓷的基本概况 |
1.1.2 氧化锆陶瓷的研究进展 |
1.1.3 氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷材料的研究进展 |
1.1.4 复合陶瓷增韧机理 |
1.1.5 复合陶瓷粉体的制备工艺 |
1.1.6 复合陶瓷粉体烧结工艺 |
1.2 课题的研究内容和意义 |
第二章 实验方法 |
2.1 实验仪器及设备 |
2.2 实验原料 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验原料形貌 |
2.3 试样制备与技术路线 |
2.3.1 技术路线 |
2.3.2 试样制备 |
2.4 复合陶瓷性能测试 |
2.4.1 复合材料相对密度测试 |
2.4.2 弯曲强度测试 |
2.4.3 维氏压痕法硬度测试 |
2.4.4 断裂韧性测试 |
2.4.5 复合陶瓷微观结构观察 |
第三章 微米氧化铝粉对Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的影响 |
3.1 Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的力学性能,相组成,显微结构 |
3.1.1 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能 |
3.1.2 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的相组成 |
3.1.3 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
3.1.4 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的裂纹扩展 |
3.2 1650℃下Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能,相组成和微观结构 |
3.2.1 1650℃下Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能,相组成 |
3.2.2 1650℃下Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
3.3 本章小结 |
第四章 亚微米氧化铝粉体体积分数对ATZ复相陶瓷的影响 |
4.1 引言 |
4.2 材料制备 |
4.3 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能,相组成,显微结构 |
4.3.1 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能 |
4.3.2 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的相组成 |
4.3.3 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
4.4 本章小结 |
第五章 添加剂对Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的影响 |
5.1 添加BaTiO_3对Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的影响 |
5.1.1 前言 |
5.1.2 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能 |
5.1.3 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
5.1.4 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷中的裂纹扩展 |
5.2 添加Mg O对 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的影响 |
5.2.1 前言 |
5.2.2 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能 |
5.2.3 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
5.3 添加CaO-SiO_2对Al2O3-ZrO_2复相陶瓷的影响 |
5.3.1 前言 |
5.3.2 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能 |
5.3.3 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
5.4 本章小结 |
第六章 不同混料方式对Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的影响 |
6.1 含微米Al2O3情况下复相陶瓷的比较 |
6.1.1 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的力学性能 |
6.1.2 Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的显微结构 |
6.2 含亚微米Al_2O_3情况下复相陶瓷的比较 |
6.3 本章总结 |
第七章 总结和展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
学位论文数据集 |
(6)高性能ZrO2陶瓷制备及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 氧化锆基陶瓷材料概述 |
1.2.1 氧化锆的结构 |
1.2.2 氧化锆的稳定化处理 |
1.2.3 相变增韧 |
1.2.4 氧化锆陶瓷材料的制备方法 |
1.3 TZP陶瓷的研究现状 |
1.3.1 力学性能 |
1.3.2 老化性能 |
1.4 研究目的和内容 |
2 实验内容及测试方法 |
2.1 实验原料与仪器 |
2.2 样品制备 |
2.3 测试分析方法 |
2.3.1 物相组成(XRD)及相含量 |
2.3.2 微观形貌(FE-SEM) |
2.3.3 密度 |
2.3.4 抗弯强度 |
2.3.5 维氏硬度 |
2.3.6 断裂韧性 |
2.3.7 老化性能 |
2.3.8 残余应力 |
3 掺杂Al_2O_3对3Y-TZP陶瓷老化性能和力学性能的影响 |
3.1 实验内容 |
3.2 实验结果与分析 |
3.2.1 物相结构 |
3.2.2 微观形貌及其力学性能 |
3.2.3 老化性能 |
3.2.4 讨论 |
3.3 小结 |
4 掺杂氟化钇对3Y-TZP陶瓷老化性能和力学性能的影响 |
4.1 实验内容 |
4.2 实验结果与分析 |
4.2.1 物相结构 |
4.2.2 微观形貌 |
4.2.3 力学性能 |
4.2.4 老化性能 |
4.3 小结 |
5 GeO_2/Y_2O_3 共稳定ZrO_2陶瓷的制备及力学性能研究 |
5.1 实验内容 |
5.2 实验结果与分析 |
5.2.1 物相结构 |
5.2.2 微观形貌及其力学性能 |
5.3 小结 |
6 相含量的变化对YSZ陶瓷老化性能和力学性能的影响 |
6.1 实验内容 |
6.2 实验结果与分析 |
6.2.1 Y_2O_3含量对YSZ陶瓷老化动力学的影响 |
6.2.2 氧化铝和氧化镧的掺杂量对低温降解的影响(LTD) |
6.2.3 讨论 |
6.3 小结 |
结论 |
参考文献 |
在校研究成果 |
致谢 |
(7)烧结助剂对3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷力学性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 氧化锆陶瓷简介 |
1.2.1 氧化锆的晶相类型 |
1.2.2 氧化锆的晶相稳定化 |
1.3 氧化锆陶瓷增韧机理 |
1.3.1 应力诱导相变增韧 |
1.3.2 微裂纹增韧 |
1.3.3 裂纹的分支和偏转增韧 |
1.3.4 表面强化增韧 |
1.4 氧化锆基复相陶瓷材料的研究 |
1.4.1 ZrO_2/Mg Al_2O_4复相陶瓷材料研究 |
1.4.2 ZrO_2/SiC复相陶瓷材料的研究 |
1.4.3 ZrO_2/mullite复相陶瓷材料的研究 |
1.4.4 ZrO_2/Al_2O_3复相陶瓷材料的研究 |
1.5 ZrO_2/Al_2O_3复相陶瓷的制备方法 |
1.5.1 机械球磨法 |
1.5.2 液相合成法 |
1.5.3 气相合成法 |
1.6 ZrO_2/Al_2O_3复合陶瓷的烧结工艺 |
1.6.1 常压烧结 |
1.6.2 热压烧结 |
1.6.3 热等静压烧结 |
1.6.4 微波烧结 |
1.7 研究目的和内容 |
2 实验原料、设备及表征方法 |
2.1 实验所用原料和设备 |
2.2 陶瓷试样的制备 |
2.3 物相组成成分及组织结构表征 |
2.3.1 物相结构(XRD) |
2.3.2 组织形貌(FESEM) |
2.4 性能表征 |
2.4.1 密度 |
2.4.2 维氏硬度 |
2.4.3 断裂韧性 |
2.4.4 弯曲强度 |
3 MnO_2-CeO_2对3Y-TZP/Al_2O_3复相陶瓷结构和力学性能的影响 |
3.1 实验过程 |
3.2 实验结果与分析 |
3.2.1 复相陶瓷XRD物相分析 |
3.2.2 复相陶瓷的微观形貌 |
3.2.3 复相陶瓷的力学性能 |
3.3 小结 |
4 TiO_2-MgO对3Y-TZP/Al_2O_3复相陶瓷结构和力学性能的影响 |
4.1 实验过程 |
4.2 实验结果与分析 |
4.2.1 复相陶瓷XRD物相分析 |
4.2.2 复相陶瓷的力学性能 |
4.3 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)Y-TZP/Al2O3复合陶瓷制备及生物活性修饰研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 陶瓷的概述 |
1.2 陶瓷的种类 |
1.2.1 结构陶瓷 |
1.2.2 功能陶瓷 |
1.2.3 催化剂载体 |
1.2.4 生物材料 |
1.3 ZrO_2陶瓷及其特点 |
1.3.1 ZrO_2陶瓷的优点 |
1.3.2 ZrO_2陶瓷材料种类 |
1.3.3 ZrO_2陶瓷的低温劣化 |
1.3.4 低温劣化(LTD)的抑制方法 |
1.4 生物活性玻璃材料简介 |
1.4.1 生物玻璃的组成 |
1.4.2 几种常见的生物活性玻璃 |
1.4.3 生物活性玻璃的应用 |
1.4.4 生物玻璃/氧化锆陶瓷复合材料的制备 |
1.5 实验思路 |
2 测试与方法 |
2.1 力学性能测试 |
2.1.1 密度与孔隙率测试 |
2.1.2 硬度测试 |
2.2 组织结构测试 |
2.2.1 XRD物相分析 |
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
2.3 人体模拟液(SBF)浸泡测试 |
2.3.1 人体模拟液(SBF)的配制 |
2.3.2 人体模拟液(SBF)浸泡过程 |
3 Y-TZP复合陶瓷烧结温度与退火工艺研究 |
3.1 液相烧结制备Y-TZP/Al_2O_3复合陶瓷 |
3.1.1 实验原料与设备 |
3.1.2 实验过程 |
3.1.3 退火曲线的选择 |
3.2 力学性能测试与讨论 |
3.3 小结 |
4 m(Y-TZP)/m(Al_2O_3)比例对Y-TZP/Al_2O_3复合陶瓷的机械性能的影响 |
4.1 实验方法 |
4.1.1 实验原料与设备 |
4.1.2 实验过程 |
4.2 实验结果与讨论 |
4.2.1 产物形貌 |
4.3 产物力学性能 |
4.3.1 陶瓷的密度 |
4.3.2 抗压强度 |
4.4 小结 |
5 生物玻璃对Y-TZP/Al_2O_3复合陶瓷进行生物活性修饰 |
5.1 生物玻璃对Y-TZP/ Al_2O_3复合陶瓷掺杂 |
5.1.1 实验方法 |
5.1.2 生物活性玻璃的设计与制备 |
5.1.3 Y-TZP/Al_2O_3复合陶瓷掺杂研究 |
5.2 测试与分析 |
5.2.1 Y-TZP/Al_2O_3复合陶瓷力学性能 |
5.2.2 XRD与SEM测试分析 |
5.3 生物玻璃延流浆料表面修饰 |
5.3.1 实验原料以及仪器 |
5.3.2 工艺流程 |
5.3.3 复合陶瓷形貌分析 |
5.4 小结 |
6 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(9)Al2O3/ZrO2复合陶瓷的显微结构及力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 氧化锆陶瓷的研究进展 |
1.2.1 ZrO_2的结构及性能 |
1.2.2 氧化锆陶瓷的增韧研究进展 |
1.3 氧化锆基复合陶瓷材料的研究进展 |
1.3.1 氧化锆基复相材料的种类 |
1.3.2 第二相对氧化锆基体的影响机制 |
1.4 Al_2O_3/ZrO_2 复合陶瓷材料的制备 |
1.5 Al_2O_3/ZrO_2 复合陶瓷结构与性能间的影响 |
1.5.1 相组成的影响 |
1.5.2 原料成分对烧成的影响 |
1.5.3 加入量的影响 |
1.6 研究目的与意义 |
1.7 研究的主要内容 |
第二章 实验内容和测试及表征方法 |
2.1 引言 |
2.2 实验原料 |
2.2.1 实验原料和化学试剂 |
2.2.2 原料Al_2O_3粉体 |
2.2.3 原料ZrO_2粉体 |
2.3 实验仪器与设备 |
2.4 试样的制备 |
2.4.1 实验技术路线 |
2.4.2 氧化铝/氧化锆复合材料样品的制备流程 |
2.5 测试与表征 |
2.5.1 体积密度测试 |
2.5.2 X射线衍射分析(XRD) |
2.5.3 扫描电子显微镜分析(SEM) |
2.5.4 透射电子显微镜分析(TEM) |
2.5.5 X射线能量色散谱分析(EDS) |
2.5.6 显微硬度测试 |
2.5.7 三点抗弯强度测试 |
2.5.8 断裂韧性测试 |
第三章 氧化铝的添加量对不同Y_2O_3含量氧化锆的性能影响 |
3.1 引言 |
3.2 性能测试与表征 |
3.2.1 体积密度与致密度 |
3.2.2 XRD衍射分析 |
3.2.3 表面显微结构 |
3.2.4 力学性能分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 La_2O_3对Al_2O_3/ZrO_2 复合陶瓷材料性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 La_2O_3 的添加量对ZAC力学性能的影响 |
4.2.1 性能测试与表征 |
4.2.2 增韧机理的探究 |
4.3 本章小结 |
第五章 相组成比例对Al_2O_3/ZrO_2 复合陶瓷材料性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 性能测试与表征 |
5.2.1 体积密度 |
5.2.2 XRD测试 |
5.2.3 表面形貌分析 |
5.2.4 力学性能测试 |
5.3 本章小结 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(10)Al2O3-ZrO2复合陶瓷的结构设计与力学分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 Al_2O_3/ZrO_2复合陶瓷 |
1.2.1 Al_2O_3/ZrO_2复合陶瓷简介 |
1.2.2 Al_2O_3/ZrO_2复合陶瓷研究现状 |
1.2.3 Al_2O_3/ZrO_2复合陶瓷的增韧机制 |
1.2.4 Al_2O_3/ZrO_2复合陶瓷的优势及其应用 |
1.2.5 Al_2O_3/ZrO_2复合陶瓷存在的问题以及研究思路 |
1.3 复合陶瓷的结构设计 |
1.3.1 复合陶瓷结构类型 |
1.3.2 复合陶瓷设计原则 |
1.3.3 复合陶瓷结构设计原则 |
1.4 高强高韧复合陶瓷 |
1.4.1 复合陶瓷强韧化方法 |
1.4.2 高强高韧复合陶瓷研究进展 |
1.5 本课题所提出的复合陶瓷设计 |
1.6 主要研究的目的、意义及研究内容 |
1.6.1 主要研究的目的、意义 |
1.6.2 主要研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料及设备 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器及设备 |
2.2 三维网络Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的制备 |
2.2.1 实验设计 |
2.2.2 制备流程 |
2.2.3 三维网络Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的成型 |
2.3 层状Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的制备 |
2.3.1 实验设计 |
2.3.2 层状复合陶瓷制备及成型 |
2.4 Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的烧结 |
2.4.1 三维网络Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的烧结 |
2.4.2 层状Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的烧结 |
2.5 性能测试及表征方法 |
2.5.1 试样体积密度、吸水率和孔隙率 |
2.5.2 试样抗折强度测试 |
2.5.3 试样断裂韧性测试 |
2.5.4 扫描电子显微镜分析(SEM) |
2.5.5 原子力显微镜(AFM) |
2.5.6 工业CT |
第三章 三维网络结构设计对Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷力学性能及断裂机制的影响 |
3.1 三维网络Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的制备及工艺优化 |
3.1.1 不同组成成分对三维网络Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的致密化影响 |
3.1.2 不同孔径海绵对三维网络Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷致密化影响 |
3.1.3 填充次数对三维网络Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷致密化影响 |
3.1.4 烧结工艺对三维网络Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷致密化影响 |
3.2 三维网络Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的力学性能及断裂机制 |
3.2.1 制备工艺对三维网络Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷力学性能的影响 |
3.2.2 三维网络Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的微观结构对裂纹扩展的影响 |
3.2.3 三维网络设计对Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的断裂机理影响 |
3.3 三维网络设计对Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷力学性能的影响 |
3.3.1 力学性能对比分析 |
3.3.2 显微结构对力学性能的影响 |
3.3.3 裂纹扩展对力学性能的影响 |
3.3.4 断裂机理对力学性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 层状结构设计对Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷力学性能及断裂机制的影响 |
4.1 层状Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的制备及工艺优化 |
4.1.1 不同烧结温度对致密化的影响 |
4.1.2 Al_2O_3层厚度对致密化的影响 |
4.1.3 石墨层对致密化的影响 |
4.2 层状Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的力学性能及断裂机制 |
4.2.1 制备工艺对力学性能的影响 |
4.2.2 层状Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷微观结构对力学性能的影响 |
4.2.3 层状Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷断面微观结构对裂纹扩展的影响 |
4.2.4 层状Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷的断裂机理分析 |
4.3 层状结构设计对Al_2O_3-ZrO_2复合陶瓷力学性能的影响 |
4.3.1 几何结构对力学性能的影响 |
4.3.2 层结构对裂纹偏转以及分散的影响 |
4.3.3 层结构增强增韧机理 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、Influence of Y_2O_3 Adding Method on Microstructure and Properties of Al_2O_3 Strengthened Y-TZP(论文参考文献)
- [1]陶瓷材料脆性断裂的显微结构效应[J]. 龚江宏. 现代技术陶瓷, 2021(Z2)
- [2]ZrO2陶瓷相变稳定化的研究进展[J]. 李瑛娟,滕瑜,杨志鸿,宋群玲. 昆明冶金高等专科学校学报, 2021(01)
- [3]Ce-Y(Ca)-TZP陶瓷及Ce-TZP/Al2O3复相陶瓷的研究与应用进展[J]. 李楠,谢志鹏,易中周,翟凤瑞. 硅酸盐通报, 2020(12)
- [4]美学氧化锆陶瓷的制备与性能研究[D]. 李洪超. 湖北工业大学, 2020(03)
- [5]三辊混合法制备的Al2O3-ZrO2复相陶瓷的力学性能,相组成和微观结构[D]. 潘晨. 浙江工业大学, 2020(02)
- [6]高性能ZrO2陶瓷制备及机理研究[D]. 景强. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [7]烧结助剂对3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷力学性能的影响[D]. 郭建刚. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [8]Y-TZP/Al2O3复合陶瓷制备及生物活性修饰研究[D]. 叶子青. 武汉纺织大学, 2021(08)
- [9]Al2O3/ZrO2复合陶瓷的显微结构及力学性能研究[D]. 黄雪娟. 华南理工大学, 2020(02)
- [10]Al2O3-ZrO2复合陶瓷的结构设计与力学分析[D]. 王一鸣. 景德镇陶瓷大学, 2020(01)