應(yīng)力誘導(dǎo)相變增韌和微裂紋增韌是ZTA復(fù)相陶瓷材料的兩種主要增韌機制,對于不含穩(wěn)定劑的ZTA材料,微裂紋增韌是材料韌性提高的主要機制,對于含穩(wěn)定劑的ZTA材料,應(yīng)力誘導(dǎo)相變增韌是材料韌性提高的主要機制,而且二者能夠疊加共同增韌材料。因此這兩種增韌機制對提高ZTA陶瓷材料韌性的作用一直廣受研究者們的關(guān)注,而準確、可靠的斷裂韌性值是客觀分析ZTA陶瓷材料中增韌機理及其增韌效果的重要基礎(chǔ),現(xiàn)行用于韌性測試的方法有著諸多的缺點:測試結(jié)果偏大、不穩(wěn)定以及制樣困難等。本課題將利用飛秒激光加工獲得切口尖端半徑小于0.5 μm的超尖V型切口,用以改良SEVNB法對Ce-ZTA材料的真實斷裂韌性的測試,并基于測試結(jié)果評價不同氧化鈰、氧化鋯摻雜含量以及晶粒尺寸等因素對Ce-ZTA試樣材料的真實斷裂韌性的影響,深入研究氧化鋯的相變增韌對復(fù)相Ce-ZTA材料斷裂韌性提高的貢獻大小,同時總結(jié)對比了不同材料間SENB法測量韌性值相對誤差的差異,研究了相對誤差變化的原因及規(guī)律。為了研究氧化鈰、氧化鋯摻雜含量對Ce-ZTA試樣中的斷口相變量、氧化鋯相變增韌作用以及試樣真實斷裂韌性的影響,制備了六種不同氧化鈰、氧化鋯含量... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 斷裂力學(xué)及增韌機制
    1.3 斷裂韌性的測試方法
        1.3.1 單邊切口梁法(SENB)
        1.3.2 單邊V切口梁法(SEVNB)及其研究現(xiàn)狀
    1.4 鈰穩(wěn)定氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷斷裂韌性及相變增韌的研究現(xiàn)狀
    1.5 課題研究目的及意義
    1.6 課題研究的主要內(nèi)容
第二章 實驗過程與方法
    2.1 引言
    2.2 實驗原料
    2.3 試樣制備流程
    2.4 測試與表征
        2.4.1 體積密度測試
        2.4.2 抗彎強度測試
        2.4.3 斷裂韌性測試
        2.4.4 X射線衍射分析(XRD)
        2.4.5 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
第三章 Ce-ZTA陶瓷斷裂韌性的可靠評價及相變增韌
    3.1 引言
    3.2 性能測試與表征
        3.2.1 體積密度
        3.2.2 X射線衍射分析(XRD)
        3.2.3 表面顯微結(jié)構(gòu)
        3.2.4 斷口顯微結(jié)構(gòu)分析
        3.2.5 抗彎強度
        3.2.6 斷裂韌性分析及相變增韌
        3.2.7 載荷—位移曲線及試樣的斷裂行為
    3.3 本章小結(jié)
第四章 晶粒尺寸對Ce-ZTA試樣斷裂韌性及相變增韌的影響
    4.1 引言
    4.2 試樣制備
    4.3 試樣燒結(jié)體性能表征
        4.3.1 體積密度及燒成溫度
        4.3.2 顯微結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 X射線衍射分析(XRD)
    4.4 晶粒尺寸對Ce-ZTA試樣陶瓷力學(xué)性能的影響
        4.4.1 晶粒尺寸對試樣抗彎強度的影響
        4.4.2 晶粒尺寸對試樣斷裂韌性的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 SENB法測量韌性值相對真實斷裂韌性的誤差及分析
    5.1 引言
    5.2 改良SEVNB法及SENB法的斷口相變量
    5.3 SENB法測量韌性值相對真實斷裂韌性的誤差
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]裂紋表征方式與潛藏現(xiàn)象對測量ZTA納米復(fù)相陶瓷KIC值的影響[J]. 王辰,張玉利,汪成,李維鑫,張鈺.  中國陶瓷. 2017(01)
[2]壓痕法測量ZrO2/Al2O3陶瓷斷裂韌性的研究[J]. 毛亞男,韓亞苓,王辰,劉麗娟,陶睿,張志濤.  硅酸鹽通報. 2015(09)
[3]SEVNB法測試陶瓷材料斷裂韌性研究[J]. 胡一文,司文捷,龔江宏.  稀有金屬材料與工程. 2011(S1)
[4]添加氧化鋯對氧化鋁陶瓷的性能的影響[J]. 饒平根,吳建青,葉建東,單愛黨.  兵器材料科學(xué)與工程. 2006(02)
[5]K1c測試試件的尺寸要求和理論依據(jù)[J]. 包亦望,金宗哲.  材料科學(xué)進展. 1991(04)
[6]用S.E.N.B.法測量陶瓷材料Kic的研究[J]. 丘泰,J.C.Glandus.  硅酸鹽通報. 1991(01)
[7]斷裂力學(xué)[J]. J.R.Ricc,張秀琴.  力學(xué)進展. 1987(02)
[8]斷裂韌性的基本原理、測試及應(yīng)用[J]. 王承忠.  上海金屬(鋼鐵分冊). 1983(03)
[9]斷裂力學(xué)講座——第一講 線彈性斷裂力學(xué)的基本概念[J]. 程育仁.  鐵道標準設(shè)計通訊. 1980(05)
[10]斷裂力學(xué)基本理論及其應(yīng)用（2）[J]. 胡海平.  重型機械. 1978(03)

博士論文
[1]可靠評價結(jié)構(gòu)陶瓷斷裂韌性的研究[D]. 趙威.華南理工大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于亞微米尺度超尖V切口的SEVNB法對陶瓷斷裂韌性可靠評價的研究[D]. 崔金平.華南理工大學(xué) 2018



本文編號：3713216