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          可加工陶瓷的性能

          可加工陶瓷在實際應(yīng)用中,要在一定力學(xué)性能的基礎(chǔ)上具有較好的加工陛和較低的可加工損傷程度!
                  可加工陶瓷在實際應(yīng)用中,要在一定力學(xué)性能的基礎(chǔ)上具有較好的加工陛和較低的可加工損傷程度。因此,制備可加工陶瓷的一個前提就是能保證材料的力學(xué)性能。在對材料進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,必須考慮到這一要求。


           
                  玻璃陶瓷的層狀結(jié)構(gòu)是其可加工性的主要來源。使用高速鋼刀具加工的云母玻璃陶瓷,陶瓷加工精度可達(dá)到±lOum。Tomoko Uno等制得了通過納米四方ZrO2相變增韌使材料表現(xiàn)出很高的抗彎強(qiáng)度(約500MPa)以及高的斷裂韌性(3.2MPa.ml:)。西安交通大學(xué)喬冠軍對含Ba堿土云母為主晶相的可切削玻璃陶瓷進(jìn)行了研究,該材料抗彎強(qiáng)度盯l,-229MPa,斷裂韌性K1c=2.48MPa.m1/2.鉆孔速度大于7mm/mlri。但是,由于玻璃陶瓷加工部含有大量的玻璃相,在高溫環(huán)境下,尤其是溫度大于800 C時,玻璃相會發(fā)生軟化或晶粒變粗。因此,當(dāng)材料在高溫環(huán)境下使用時,就會由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致為學(xué)性能的下降。玻璃陶瓷的這一缺點,限制了其應(yīng)用范圍。
           
                  Katsuaki等制得的多孔SiC陶瓷直到1500(都保持良好的強(qiáng)度。但是,由于孔隙的存在,其力學(xué)性能還不夠理想,其抗彎強(qiáng)度與彈性模量分別是200MPa與120GPa。可加工實驗表明這種顯微結(jié)構(gòu)的SiC比一般SiC陶瓷磨削速率提高2.5倍,鉆孔速率提高3倍以上。
           
                  Chihiro Kawai等在制備多孔Si3N4陶瓷時有選擇地生成柱狀B-Si3N4并和普通的多孔柱狀Si3N4進(jìn)行對比,研究了該梓狀B-Si3N4,陶瓷的力學(xué)性能、熱性能叉其與微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)在孔隙率相同時,含有柱狀B Si:<, Ni晶粒且在三維力‘向隨機(jī)相接形成閉孔的多孔Si3 Ni陶瓷,其抗彎強(qiáng)度比其他微結(jié)構(gòu)的多孑L陶瓷高。該結(jié)構(gòu)在孔隙率為38. 3%時,最大彎曲強(qiáng)度為455MPa,并且很容易用合金剛工具加工。
           
                  另一種可加工陶瓷TiaSiC2可以像石墨一樣容易加小,無潤滑條件下用高速鋼刀具鉆孔,并且可以車出尺寸精確的陶瓷螺紋。這種材料是金屬與陶瓷的結(jié)合體,既有像金屬一樣優(yōu)良的熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率、易加工、質(zhì)軟、耐熱沖擊和高溫下的可塑性,同時又有陶瓷的抗氧化,耐熱和高溫下保持高強(qiáng)度等特性。Barsoum和EI-RaghyT、制得的Tia SiC2,具有高的斷裂強(qiáng)度:室溫下為600MPa,優(yōu)良的抗熱震性和高于金屬鈦的電導(dǎo)率(4.5×IO5S/m)。
           
                  近年來,隨著納米技術(shù)在材料領(lǐng)域應(yīng)用的日益發(fā)展,人們開始利用納米技術(shù)來改善材料的可加工性能。新原皓一等在性能優(yōu)異的Si3N4;微米級的粉體表面利用化學(xué)溶液法,然后氫化還原,從而制備出在納米Si3 N4微粉表面包覆有渦流層狀的納米級BN的復(fù)合粉體,該復(fù)合粉體經(jīng)熱壓燒結(jié)后,獲得既具有高的力學(xué)性能、優(yōu)異的耐熱沖擊性,同時又具有良好的可切削性的Si3N4/BN納米復(fù)相陶瓷。


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          本文“可加工陶瓷的性能”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2019-03-16 13:51:17
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