2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、本文針對(duì)成形模具對(duì)陶瓷材料的要求,從提高陶瓷模具材料的綜合力學(xué)性能出發(fā),選用具有高硬度、耐磨損、耐高溫、抗腐蝕、原料分布廣泛的Al2O3陶瓷為基體,采用納米復(fù)合方法制備出具有較高綜合力學(xué)性能的納米復(fù)合陶瓷模具材料。從熱壓燒結(jié)工藝、微觀結(jié)構(gòu)及其與力學(xué)性能的關(guān)系等方面,系統(tǒng)研究了納米復(fù)合陶瓷模具材料的增韌補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理,發(fā)現(xiàn)晶內(nèi)/晶間混合型的微觀結(jié)構(gòu)和穿晶/沿晶混合斷裂模式,是納米復(fù)合陶瓷模具材料強(qiáng)韌化提高的主要原因。 根據(jù)膠體化學(xué)理論中

2、的懸浮液的穩(wěn)定機(jī)制,采用起空間位阻穩(wěn)定作用的PEG為分散劑,對(duì)不同的納米陶瓷粉體進(jìn)行了液相分散研究,通過優(yōu)化PEG分散劑的分子量、加入量以及懸浮液的pH值等參數(shù),結(jié)合超聲分散及機(jī)械攪拌工藝,得到了分散均勻的納米粉體及其混合粉體的穩(wěn)定懸浮液。 探討了組分含量、燒結(jié)工藝對(duì)納米復(fù)合陶瓷模具材料微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響,研制成功了納米復(fù)合陶瓷模具材料Al2O3/Ti(C7N3),其抗彎強(qiáng)度為789MPa、斷裂韌性為8.1MPa.m1/2

3、、硬度16.4GPa。與單一的微米Al2O3陶瓷材料相比,其抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性都得到大幅提高。在致密的燒結(jié)陶瓷中,納米Ti(C7N3)與微米Al2O3形成了典型的晶內(nèi)/晶間混合型結(jié)構(gòu),裂紋從晶間到晶內(nèi)再到晶間的路徑擴(kuò)展,消耗了更多的斷裂能,形成了沿晶/穿晶混合的斷裂模式,是其綜合力學(xué)性能得到較大提高的主要原因。表面壓痕裂紋的偏轉(zhuǎn)和橋聯(lián)及裂紋分支和顆粒拔出,是復(fù)合材料韌性提高的表現(xiàn)。 對(duì)納米復(fù)合陶瓷模具材料進(jìn)行了摩擦磨損性能實(shí)驗(yàn)研

4、究,并對(duì)其磨損表面微觀形貌進(jìn)行了觀察和分析,探討了Al2O3/Ti(C7N3)納米復(fù)合陶瓷模具材料的磨損機(jī)理。研究結(jié)果表明,在法向載荷50~150N、摩擦轉(zhuǎn)速為70r/min和140r/min干摩擦條件下,純Al2O3陶瓷的摩擦系數(shù)為0.58~0.8,Al2O3/Ti(C7N3)納米復(fù)合陶瓷模具材料的摩擦系數(shù)為0.45~0.65;純Al2O3陶瓷磨損率的數(shù)量級(jí)為10-14m3/N·m,Al2O3/Ti(C7N3)納米復(fù)合陶瓷模具材料磨損

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