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1 陶瓷材料简介1

1．1 陶瓷材料的发展概况1

1．2 制备陶瓷材料的原料2

1．2．1 原料分类2

1．2．2 陶瓷原料的标准化7

1．3 陶瓷材料的结构7

1．3．1 陶瓷材料的组成与结合键7

1．3．2 陶瓷材料的显微结构8

1．4．1 陶瓷材料的弹性变形16

1．4 陶瓷材料的力学性能16

1．4．2 陶瓷材料的塑性变形18

1．4．3 陶瓷材料的断裂过程19

1．4．4 陶瓷材料的强度20

1．4．5 陶瓷材料的断裂韧性24

1．4．6 陶瓷材料的疲劳强度27

1．4．7 陶瓷材料的耐磨性31

1．4．8 陶瓷材料的抗热震性32

1．5 陶瓷材料的强韧化33

1．5．1 相变韧化35

1．5．2 纤维增韧37

1．5．3 晶须及颗粒韧化39

参考文献40

2 陶瓷材料的成形与烧结技术41

2．1 普通成形方法41

2．1．1 注浆成形法41

2．1．2 可塑成形47

2．1．3 压制成形法51

2．2 等静压成形法52

2．2．1 液静压法53

2．2．3 热等静压55

2．2．2 软模压制55

2．3 微机控制无模具成形方法56

2．3．1 激光选区烧结成形技术58

2．3．2 层片叠加成形技术58

2．3．3 熔化覆盖成形技术58

2．3．4 立体印刷成形技术59

2．3．5 三维打印成形技术60

2．3．6 喷射打印成形技术60

2．4 原位凝固成形方法61

2．4．1 原位凝固成形方法的特点62

2．4．2 原位凝固注模成形法制备铁——莫来石复合材料坯体研究实例62

2．5 普通烧结方法66

2．5．1 活化烧结法69

2．5．2 松装烧结法69

2．5．3 浸透法70

2．5．4 电火花烧结法71

2．6 微波烧结方法72

2．7 热压烧结方法73

2．7．1 反应热等静压法74

2．7．2 反应准等静压法74

2．8．1 自蔓延高温合成法简介75

2．8 自蔓延高温合成法75

2．8．2 SHS在制备陶瓷及金属间化合物的应用77

2．8．3 自蔓延高温合成制备TiAl基金属间化合物研究实例78

参考文献91

3 第二相颗粒强韧化92

3．1 相变第二相颗粒增韧补强93

3．1．1 相变增韧94

3．1．2 微裂纹增韧103

3．1．3 表面韧化106

3．1．4 ZIO2弥散相强韧化陶瓷的实例107

3．2 非相变第二相颗粒增韧补强112

3．2．1 应力诱导微开裂增韧114

3．2．2 残余应力场增韧115

3．2．3 断裂能模型116

3．2．4 裂纹偏转与裂纹桥联增韧116

3．2．5 裂纹弯曲增韧118

3．2．6 延性颗粒增韧120

3．2．7 颗粒增强模型121

3．2．8 非相变第二相颗粒增韧补强实例122

3．3 表面改性第二相颗粒增韧补强132

3．3．1 表面改性第二相颗粒强韧化基本原则132

3．3．2 表面改性第二相颗粒强韧化实例133

3．4．2 表面微氧化热处理139

3．4 热处理对第二相颗粒强韧化的影响139

3．4．1 退火热处理139

3．4．3 表面涂层热处理140

3．4．4 热处理改善材料性能实例140

3．5 冷处理对第二相颗粒强韧化的影响143

3．5．1 基本原理143

3．5．2 冷处理实例143

3．6 第二相颗粒强韧化陶瓷基复合材料设计146

3．6．1 设计原则146

3．6．2 制备工艺148

参考文献151

4 纤维与晶须强韧化154

4．1 强韧化机理155

4．1．1 桥联增韧156

4．1．2 裂纹偏转增韧156

4．1．3 拔出效应157

4．1．4 界面的物理相容性158

4．1．5 界面的化学相容性160

4．1．6 线胀系数对CMC性能影响实例161

4．2 纤维与晶须161

4．2．1 碳纤维162

4．2．2 碳化硅纤维165

4．2．3 氮化硅纤维167

4．2．4 氧化铝纤维168

4．2．5 碳化硅晶须169

4．3 CMC制备工艺170

4．3．1 连续纤维CMC制备工艺171

4．3．2 短纤维CMC制备工艺183

4．4 纤维强韧化186

4．4．1 碳/碳复合材料186

4．4．2 纤维/玻璃基复合材料187

4．4．3 纤维/陶瓷基复合材料195

4．4．4 碳纤维增强堇青石基复合材料实例198

4．5 晶须强韧化204

4．5．1 SiC晶须/氮化硅陶瓷基复合材料204

4．5．2 SiC晶须/氧化铝陶瓷基复合材料204

4．5．3 SiC晶须/氮化铝陶瓷基复合材料206

4．6 自生纤维(晶须)强韧化206

4．6．1 自生纤维(晶须)机理207

4．6．2 自生莫来石晶须增强氧化铝基陶瓷材料实例212

参考文献216

5．1．1 烧结219

5 显微结构强韧化219

5．1 陶瓷材料显微结构的形成219

5．1．2 晶粒长大221

5．2 影响陶瓷材料显微结构的因素226

5．2．1 原料及添加剂的影响226

5．2．2 坯体制备的影响228

5．2．3 坯体烧成的影响228

5．3 陶瓷显微结构对材料力学性能的影响229

5．3．1 弹性模量、强度与气孔率的关系229

5．3．2 晶粒尺寸对强度的影响230

5．3．4 几种有利于强韧化的显微结构231

5．3．3 晶粒形状对强度和韧性的影响231

5．4 稀土与陶瓷显微组织及其强韧化238

5．4．1 实验方法239

5．4．2 实验结果与讨论240

5．4．3 结论242

5．5 不锈钢纤维强韧化242

5．5．1 实验材料及方法243

5．5．2 结果与分析244

5．5．3 结论250

5．6 纳米材料强韧化250

参考文献252

6 多孔陶瓷强韧化及其应用253

6．1 多孔陶瓷的基本性质253

6．1．1 孔隙率253

6．1．2 孔隙直径253

6．1．3 透气度254

6．1．4 强度254

6．1．5 抗热震性能254

6．1．6 耐酸、碱腐蚀性能255

6．2 过滤净化分离用的多孔陶瓷简介255

6．2．1 用于金属过滤的多孔陶瓷256

6．2．2 用于控制大气污染的多孔陶瓷257

6．2．3 用于医药食品行业的多孔陶瓷260

6．3 多孔陶瓷强韧化及其应用研究实例261

6．3．1 氧化铝-莫来石基透气性陶瓷材料的研究261

6．3．2 强韧化多孔陶瓷在金属液过滤净化方面的应用274

6．3．3 强韧化多孔陶瓷在汽车尾气催化净化方面的应用286

参考文献311

7 耐高温防腐蚀陶瓷涂层313

7．1 耐高温防腐蚀陶瓷涂层简介313

7．1．1 高温化学气相沉积法313

7．1．2 自蔓延高温合成陶瓷涂层314

7．1．3 超音速火焰喷涂315

7．1．4 等离子喷涂法316

7．1．5 高温焙烧法317

7．2 耐热防腐蚀复相陶瓷涂层的研究317

7．2．1 实验方法317

7．2．2 结果与讨论318

7．3 金属表面化学反应陶瓷涂层的研究320

7．3．1 实验方法321

7．3．2 结果与讨论321

7．3．3 结论326

参考文献326