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目录1

第1章氧化锆陶瓷概述1

1.1 氧化锆陶瓷的类型、性能、特点及应用1

1.1.1 氧化锆增韧陶瓷7

1.1.2部分稳定氧化锆8

1.1.3 四方氧化锆多晶体9

1.1.4 氧化锆超塑性陶瓷9

1.1.5氧化锆传感器10

1.1.6 氧化锆高温发热体11

1.1.7 氧化锆离子导电材料12

1.1.8 ZrO2及Zr(HPO4)2生物陶瓷12

1.1.9 氧化锆压电衬槽12

1.2 氧化锆陶瓷的组成与性能的关系13

1.2.1 氧化锆添加量对复合体基体的力学性能有显著影响13

1.2.2 ZrO2增韧陶瓷微观结构与断裂行为的关系14

1.3 氧化锆陶瓷的发展趋势及存在问题15

1.3.1 Y-TZP陶瓷的缺陷15

1.3.2 改进措施20

1.3.3氧化锆陶瓷的应用及发展趋势22

参考文献32

第2章氧化锆陶瓷材料的结构与性能37

2.1 晶体结构37

2.2 晶体结合类型39

2.2.1 晶体的结合能40

2.2.2 陶瓷晶体结合的基本类型及特性42

2.3 晶体的负电性45

2.4氧化锆陶瓷46

2.4.1 单晶ZrO2的晶体结构、多型体46

2.4.2 氧化锆陶瓷的性能和应用48

参考文献49

3.1 提炼氧化锆的方法50

3.1.1 氯化和热分解法50

3.1.2碱金属氧化物分解法50

3.1.3石灰熔融法50

第3章氧化锆陶瓷制备工艺50

3.1.4等离子弧法51

3.1.5 沉淀法51

3.1.6 胶体法52

3.1.7 水解法53

3.1.8喷雾热分解法54

3.2氧化锆陶瓷的粉料加工55

3.2.1 氧化锆微细粉末的制备方法57

3.2.2微粉的干燥67

3.3氧化锆陶瓷的成型69

3.4.1 烧结初期的动力学特征72

3.4 氧化锆陶瓷的高温烧结过程中的热力学和动力学问题72

3.4.2纳米陶瓷烧结特点83

3.4.3 氧化锆的烧结工艺87

3.5 氧化锆陶瓷的抗热震性及低温老化现象89

3.5.1 氧化锆的抗热震性89

3.5.2 氧化锆陶瓷的低温老化现象93

3.6 氧化锆陶瓷的烧结体材料加工97

3.7材料专家系统设计103

参考文献105

第4章氧化锆陶瓷复合材料108

4.1 氧化锆陶瓷复合材料的研究现状与发展趋势108

4.1.1 陶瓷材料的研究现状108

4.1.2 复合陶瓷的发展108

4.1.3 材料的剪裁与设计109

4.1.4纳米陶瓷110

4.1.5 陶瓷基复合材料的强韧化研究112

4.1.6 陶瓷及其复合材料发展趋势115

4.1.7金属间化合物／陶瓷基复合材料118

4.1.8 对金属间化合物／陶瓷复合材料（I/CMC）发展趋势的几点认识120

4.2 氧化锆陶瓷复合材料的研究方法121

4.2.1 材料性能预测与设计121

4.2.2 复合材料的相容性分析125

4.2.3 复合材料的制备与性能研究方法126

4.3 氧化锆／氧化铝陶瓷复合材料128

4.4氧化锆／碳化硅陶瓷复合材料134

4.5 氧化锆／氮化硅陶瓷复合材料137

4.6 氧化锆／碳化钛陶瓷复合材料139

4.7氧化锆／二硅化钼陶瓷复合材料140

4.8 氧化锆增韧补强羟基磷灰石生物陶瓷复合材料142

4.9 氧化锆增韧莫来石陶瓷复合材料143

参考文献146

第5章铁铝金属间化合物氧化锆陶瓷复合材料149

5.1 复合材料的化学相容性与理论设计149

5.1.1 Fe-Al金属间化合物的结构特点149

5.1.2 Fe-Al金属间化合物用做陶瓷材料增韧相的可能性150

5.1.3 Fe-Al金属间化合物的性能152

5.1.4 Fe3Al/ZrO2陶瓷复合材料的化学相容性预测159

5.2 Fe3Al的机械合金化合成制备169

5.2.1 MA过程中Fe-28Al粉体的形貌与结构170

5.2.2球磨过程的显微硬度175

5.2.3 低温退火过程中的有序转变177

5.2.4 热压烧结Fe3Al块体材料的微观结构与力学182

性能182

5.3 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料致密化过程188

5.3.1原料和烧结189

5.3.2 热压烧结致密化过程晶粒生长分析191

5.3.3 晶粒生长与相对密度的相互关系的分析195

5.3.4 热压过程的变形行为197

5.4 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的力学性能及微观结构203

5.4.1 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的力学性能205

5.4.2 复合材料的断裂模式208

5.4.3 复合材料的微观结构特点209

5.4.4 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的界面结构220

5.5 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的增韧机制229

5.5.1试样制备与测试230

5.5.2 R曲线的测定原理231

5.5.3 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的增韧机理分析233

5.5.4 R曲线235

5.5.5 相变增韧和桥联增韧对韧性的贡献237

5.5.6 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料中闭合应力的计算241

5.5.7 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料中残余应力对韧性244

的贡献244

5.5.8 “晶内型”ZrO2、Al2O3颗粒对Fe3Al的弥散248

强化248

5.6 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的抗热震性能253

5.6.1 复合材料的抗热震性能255

5.6.2 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的抗热震参数的256

评定256

5.6.3 R曲线行为对材料抗热震性能的影响257

5.6.4 压痕－淬冷法表征ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材259

料的抗热震性能259

5.6.5 用压痕－淬冷法表征抗热震性能的几点讨论262

附录267

参考文献268