si,3n,4tic納米復(fù)合陶瓷刀具材料的研制及其性能研究

1、分類號(hào)密級(jí)5 y ’9 7 0 8 1 S單位代碼：1 0 4 2 2學(xué) 號(hào)：J - 苣、| 『、孳碩士學(xué)位論文S h a n d o n g U n i v e r s j t y A l a s t e r ’S T h e s i s論文題目：甄毗c 護(hù){ | 2 黔i ；匆萎刀煦韌料鉬匍剴礎(chǔ)4 萎降研％作者姓名專 業(yè)指導(dǎo)教師姓名專業(yè)技術(shù)職務(wù)韶悅 盤趟型巡重魚純缸雪 豁段年 月 日A b s t r a c tA i m i n

2、g a t t h e o p t i m a l m c c h 撕c a l p r o p e r t i e s ，a k i n d o f S i 3 N 4 - b a s e dn a n o ·c o m p o s i t e c e r a m i c t o o lm a t e r i a l s ，S i 3 N g T i C ( d e n o t e d a sS T ) r e i n f

3、o r c e db y n a n o -T i Cw e r ed e v e l o p e d s u c c e s s f u l l y ．T h e i rs i n t e f i n gb e h a v i o r s ，m e c h a n i c a lp r o p e r t i e s ，f r i c t i o n - w e a r b e h a v i o r s a s w e l l a

4、s c u t t i n g p e r f o r m a n c ew e r cs t u d i e d ．T h e f l e x u r a ls t r e n g t ho f S T c e r a m i ct o o lm a t e r i a li s 9 2 0 M P a , f r a c t u r et o u g h n e s s7 ．4 M P a ．i n 坦，a n dV i c k e

5、 r ’sh a r d n e s s1 4 ．7 5 G P a ．R e s e a r c h w a s a l s oc a r r i e d o u to nt o u g h e n i n gm e c h a n i s mo f n a n o - e o m p o s i t e c e r a m i c m a t e r i a l ．F a b r i c a t i o n p r o c e s

6、s a Sw e l la st h ee f f e c t so f t h e v o l u m ef r a c t i o no f n a n o - T i Ci nS To n t h em i c o - s t r u c t m e s a n d m e c h a n i c a lp r o p e r t i e so f c e r a m i ct o o lm a t e r i a l s w e

7、 r es t u d i e d ．T h e p r i n c i p l e sf o rt h e s e l e c t i o n o f s i n t e r i n g a d d i t i v e si nt h ed e v e l o p m e n t o f S i 3 N 4 - b a s e dc e r a m i ct o o lm a t e r i a l sa r ed e t e r m

8、 i n e d , a n dt h ei n f l u e n c eo f t h ev o l u m e f r a c t i o no nt h es i n t e r i n gb e h a v i o r s ，m i c o - a t m c t u r e a n d m e c h a n i c a lp r o p e r t i e so f S i 3 N 4 一b a s e dc e r a

9、m i ct o o lm a t e r i a l sa l ea n a l y z e d ．T h e i n f l u e n c eo f s i n t e r i n g t e m p e r a t u r ea n d h o l d i n g t i m eo nt h e d e n s i t y , m i c r o - s t r u c t u r ea n d m e c h a n i c

10、a lp r o p e r t i e so f t h e c e r a m i c t o o lm a t e r i a l sa r es t u d i e d ．T h e t o u g h e n i n gm e c h a n i s m so fn a n o - c o m p o s i t ec e r a m i cm a t e r i a l a l es t u d i e d i nt e r

11、 m s o ff r a c t u r e b e h a v i o r a n dr e s i d u a l t h e r m a ls t r e s s e s ．T h e f r a c t u r e b e h a v i o r i sc h a r a c t e r i z e d b y c r a c k d e f l e c t i o n , t w i s t i n g ，d i v a r

12、 i c a t i o n , a n d s t o p p i n g o r p i n n i n g a sw e l la st r a n s g r a n u l a rf r a c t u r ed u r i n g t h ec r a c k p r o p a g a t i n ga sa r e s u l to f t h e r e i n f o r c m e n to fT i Cl l a

13、 n o p a r t i c l e s ．A l lt h e s e f r a c t u r ep a t t e r n sc o n t r i b u t e t ot h ei n c r e a s e i nf r a c t u r et o u g h n e s s o f t h e m a t e r i a l s ．T h ew e a l “ r e s i s t a n c ew a si n

14、 v e s t i g a t e df o r t h r e em a t e r i a l s w i t hd i f f e r e n tv o l u m er a t i oo f S i 3 N d T i C ( 8 2 ／1 0 、7 2 ／2 0 、6 2 ／3 ∞．I tW a s p r o v e d f i ' o m t h ew e a r e x p e r i m e n t r e

15、s u l t st h a t t h e w e a l “ p e r f o r m a n c e o f S i 3 N J r i c ( 6 2 ／3 0 ) i s b e t t e r t h a n t h o s e o f o t h e r t w o k i n d so fm a t e r i a l s ．T h e w e a r m e c h a n i s m a l e p l a s t

16、 i c & f o r m a t i o n , a d h e s i v e w e a r a n d s p a l l i n g ．T h ec u t t i n gp e r f o r m a n c eo ft h e S i 3 N √q ' i C n a n o - e o m p o s i t e sc e r a m i c t o o l s a l ei n v e s t i g