国家教育部博士点基金(20050422033)
- 作品数：10 被引量：25H指数：4
- 相关作者：赵军艾兴杨发展周咏辉薛强更多>>
- 相关机构：山东大学青岛农业大学济钢集团机械设备制造厂更多>>
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- 相关领域：化学工程一般工业技术动力工程及工程热物理更多>>
- ZrO_2含量对WC基复合材料的力学性能和微观结构的影响被引量：1
- 2009年
- 以提高WC基复合陶瓷的断裂韧性和硬度为目标,利用ZrO2作为材料粘结剂和增强相,同时引入Al2O3添加相,采用热压烧结工艺成功制备了WC-ZrO2-Al2O3(WZA)复合刀具材料.在此基础上,添加一定量的VC作为晶粒生长抑制剂和助烧剂,以实现材料最大程度的致密化.并对热压后复合材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性进行了测试和分析.探讨了ZrO2含量对材料微观结构和力学性能的影响,研究了复合材料断面断裂方式和材料相的组成.
- 杨发展艾兴赵军侯建锋
- 关键词：复合材料力学性能微观结构WC
- Al_2O_3弥散相对WC基复合材料力学性能和微观结构的影响被引量：2
- 2008年
- 以提高WC基复合陶瓷的硬度和抗断裂性为目标,利用Al2O3弥散相的增韧增强作用,采用热压烧结工艺成功制备了Al2O3弥散WC-ZrO2复合刀具材料。在此基础上,添加了一定量的VC作为晶粒生长抑制剂和助烧剂,以实现材料最大程度的致密化。对热压后材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性进行了测试、分析和比较。探讨了弥散相Al2O3含量对材料力学性能和微观结构的影响,研究了复合材料断面的微观组织结构和断裂方式。试验结果表明,弥散相的添加对提高材料力学性能和改善材料微观组织结构具有重要意义。
- 杨发展赵军艾兴周咏辉
- 关键词：弥散相力学性能微观结构
- Al_2O_3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料的显微结构被引量：5
- 2008年
- 使用纳米、亚微米级的α-Al2O3粉体和微米级的(W,Ti)C粉体为原料,采用热压烧结工艺制备了Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料。对热压后材料的硬度、断裂韧性和抗弯强度进行了测试和分析,利用透射电镜、扫描电镜及X衍射仪对Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料的微观组织和结构进行了研究。结果表明,增强相(W,Ti)C与基体Al2O3互相穿插、包裹,界面结合良好,形成了典型的骨架结构;球磨后的(W,Ti)C颗粒粒度分布广泛,热压烧结后与基体材料形成了内晶/晶间型结构;断裂模式的改变、内部残余应力场、位错机制、裂纹分叉和偏转等促进了材料强度和韧性的提高。
- 周咏辉艾兴赵军杨发展薛强
- 关键词：AL2O3显微结构
- WC基刀具材料微观结构及其加工损坏机理研究被引量：5
- 2008年
- 利用热压烧结工艺成功制备了WC基复合陶瓷材料,通过扫描电镜对WC基纳米复合刀具材料的显微结构、断裂方式及裂纹扩展情况进行了观察与分析。材料中由于ZrO2和Al2O3纳米颗粒的加入,促使其断裂方式以穿晶断裂为主,并伴有沿晶断裂。同时,研究了材料中纳米颗粒ZrO2和Al2O3的形态及分布。发现ZrO2的均匀分布在一定程度上影响WC晶粒的形状。通过透射电镜对纳米复合陶瓷中WC-ZrO2、WC-Al2O3、Al2O3-ZrO2的界面进行了观察,发现材料中气孔等缺陷较少,材料各相间具有较高的接合强度。同时,利用制备的刀具对钛合金(Ti6Al4V)进行了切削试验,并对刀具磨损和破损机理进行了分析与探讨,发现刀具主要的损坏机理为粘结磨损和疲劳磨损。
- 杨发展赵军艾兴周建强
- 关键词：复合陶瓷显微结构钛合金
- 梯度功能陶瓷圆球的抗热震性被引量：4
- 2006年
- 推导和提出了第三类边界条件下梯度功能材料(functionally gradient materials,FGM)圆球的瞬态温度场及瞬态热应力场表达式。基于陶瓷材料的临界应力断裂判据,通过求解梯度功能陶瓷圆球表面达到其局部断裂强度的时间,建立了引起其表面临界热应力的临界温差?Tc的表达式,并以此作为梯度功能陶瓷圆球的抗热震参数。通过计算实例并与均质陶瓷圆球对比,分析了材料的热–物理性能分布规律对其抗热震性的影响,并提出了高抗热震性FGM陶瓷圆球的设计原则线膨胀系数和热扩散率应由表及里增大,而弹性模量应由表及里减小。
- 赵军艾兴李艳征
- 关键词：梯度功能材料抗热震性
- 梯度功能材料非定常热传导的形状效应
- 2008年
- 采用分离变量法和变量代换法,推导出无限大平板、无限长圆柱体和圆球体3种形状的梯度功能材料构件在第三类边界条件下的量纲一非定常温度场的解析解。3种形状的梯度功能材料构件的组分和热-物理性能分别服从平面对称、轴对称和球对称分布规律。通过数值计算并与无限大平板、无限长圆柱体和圆球体3种形状的均质构件对比,研究梯度功能材料构件形状以及热-物理性能分布对非定常热传导的影响。计算结果表明,梯度功能材料构件的非定常热传导具有与均质构件相似的形状效应,即圆球体的温度传播速度最快,而无限大平板的温度传播速度最慢。由表及里增大梯度功能材料构件的热导率和热扩散率,可提高温度传播速度。
- 赵军艾兴李艳征
- 关键词：梯度功能材料
- Al_2O_3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料的力学性能与强韧化机理被引量：5
- 2008年
- 采用纳米和亚微米级的α-Al2O3,以及微米级的(W,Ti)C粉体为原料,制备了Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料.在基体Al2O3含有体积分数为11%的纳米Al2O3时复合材料的抗弯强度和断裂韧性达到最优,其抗弯强度、断裂韧性和硬度分别为840 MPa,6.55 MPa.m1/2和20.1 GPa.TEM实验表明,纳米颗粒的加入明显抑止了基体晶粒的长大,形成了典型的骨架结构,材料的断裂方式为沿晶断裂和穿晶断裂的混合.内晶型和晶间型第二相颗粒产生的残余应力场、断裂模式的改变和晶粒细化强化促进了复合材料抗弯强度和断裂韧性的提高.
- 周咏辉艾兴赵军袁训亮薛强
- 关键词：AL2O3强韧化机理
- WC-ZrO2复合陶瓷显微结构对力学性能的影响
- 2008年
- 通过调整烧结温度,采用热压烧结方式制备了复合陶瓷刀具材料WC-ZrO2。利用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察烧结前粉末的分散状态和烧结后试样的显微结构,并对其力学性能进行了测试。试验结果表明,材料在晶粒大小分布范围较小、孔隙率较低、晶界连接较为紧密情况下,力学性能较好。XRD研究发现,烧结过程中有大量四方相ZrO2产生,在冷却过程中有部分单斜相ZrO2出现,说明材料内部产生了相变增韧,促使材料断裂方式从初始的沿晶断裂逐渐过渡到同时有沿晶断裂和穿晶断裂的混合断裂模式。研究得出:材料主要的增韧方式为相变增韧,同时伴有裂纹偏转及分叉等辅助增韧。
- 杨发展艾兴赵军周建强
- 关键词：显微结构力学性能相变增韧
- 纳米TiC对Si_3N_4基复合陶瓷材料性能和微观结构的影响被引量：3
- 2008年
- 用热压法制备了纳米TiC增韧补强的Si3N4基复合陶瓷材料,研究了不同TiC含量对复合陶瓷材料力学性能与微观结构的影响.结果表明:纳米TiC颗粒的添加对复合材料的力学性能的提高是有利的,当纳米TiC的质量分数为15%时,复合材料具备较优的力学性能,其抗弯强度、断裂韧性、HV硬度分别达到895 MPa,8.03 MPa.m1/2,15.06 GPa;不同尺寸的SiN晶粒形成双峰结构,有利于复合材料性能的提高;其断裂机制为沿晶断裂和穿晶断裂的混合类型.
- 薛强艾兴赵军周咏辉袁训亮
- 关键词：微观结构力学性能
- 陶瓷涂层三明治板的抗热震性(英文)被引量：1
- 2008年
- 采用解析法研究了第3类边界条件下双面陶瓷涂层三明治板的瞬态温度场及瞬态热应力场。对不同Biot模数的热冲击过程中,Al2O3涂层/硬质合金(WC–8%Co,质量分数)基体/Al2O3涂层三明治板的瞬态热应力进行了数值计算。分析了涂层/基体厚度比、涂层与基体热–物理性能匹配对陶瓷涂层三明治板表面热应力峰值的影响。结果表明:陶瓷涂层三明治板的基体的热导率、线膨胀系数和弹性模量应高于涂层,这样可以降低其表面热应力,获得高抗热震性陶瓷涂层三明治板。此外,涂层厚度应尽可能小,以利于改善涂层的抗热震性。
- 李艳征赵军艾兴
- 关键词：陶瓷涂层抗热震性
