热压烧结氧化铝/氮化硅纳米复合陶瓷的研究

摘要

本文以Al<,2>O<,3>/Si<,3>N<,4>纳米复合陶瓷为研究对象,以工业化生产的纳米氧化铝和氮化硅粉为原料,采用热压烧结致密化工艺,通过对其晶界致密化过程及晶粒长大过程的机理分析以及强化机理的研究,掌握和控制其组成、致密化工艺、显微结构和性能之间的相互关系和变化规律,制备出即致密又具有细小晶粒结构的Al<,2>O<,3>/Si<,3>N<,4>纳米复合陶瓷.经过力学性能测试,在1600℃温度下烧结的试样是三组中最好的.其中Si<,3>N<,4>含量为3﹪的试样的性能最好,硬度达到了15.59 GPa,断裂韧性达到了4.21 Mpa.m<'1/2>,其值分别比纯氧化铝烧结的硬度和断裂韧性提高了近一倍和34﹪,增强增韧效果明显.

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

1.1研究的背景和意义

1.2本文研究的主要内容

第二章 综述

2.1纳米复合陶瓷发展现状

2.2纳米陶瓷粉体的制备工艺

2.3粉末的成型技术

2.4纳米复合陶瓷的烧结方法

2.5影响纳米复合陶瓷力学性能的因素

2.6纳米复合陶瓷的增韧补强机理

2.7本章小结

第三章 实验

3.1试验设计

3.1.1试验目标

3.1.2拟采用的试验技术方法

3.2试验步骤

3.2.1原料

3.2.2试验路线

3.3测试方法

3.3.1体积密度的测量

3.3.2断裂韧性的测量

3.3.3硬度的测试

3.3.4XRD分析

3.3.5扫描电子显微分析(SEM)

第四章 力学性能结果分析

4.1测试结果

4.2测试结果分析

第五章 物相变化及微观组织观察和分析

5.1烧结后物相的变化

5.2烧结机理的研究

5.3微观组织观察和分析

5.3.1烧结温度对材料结构的影响

5.3.2第二相含量的影响

5.4增韧机理分析

5.4本章小结

第六章 结论和展望

6.1主要结论

6.1展望

参考文献

附录 攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢