金属陶瓷的制备与应用PDF电子书下载

1 绪论 1

1．1 金属陶瓷的定义 1

1．2 金属陶瓷的种类 1

1．3 金属陶瓷的特性 2

1．4 金属陶瓷的发展趋势 3

2 金属陶瓷复合材料的设计 5

2．1 金属陶瓷的设计原则 5

2．2 金属陶瓷的润湿性 6

2．2．1 金属陶瓷的润湿性机理 6

2．2．2 润湿性的测量方法 8

2．2．3 金属陶瓷润湿性的改善方法 13

2．3 金属陶瓷复合材料化学相容性原则 16

2．3．1 概述 16

2．3．2 热力学条件 17

2．3．3 动力学条件 20

2．4 金属陶瓷复合材料物理相容性原则 23

2．4．1 概述 23

2．4．2 弹性模量 24

2．4．3 线膨胀系数 24

3 金属和陶瓷粉体的特性 26

3．1 粉末特性及其研究方法 26

3．1．1 化学成分及其研究方法 26

3．1．2 物理性能及其研究方法 28

3．1．3 工艺性能及其研究方法 36

3．1．4 纳米粉末的特性 38

3．2 陶瓷粉体的特性 39

3．2．1 常用氧化物粉末的特性 39

3．2．2 常用氮化物粉末的特性 43

3．2．3 常用硼化物的特性 45

3．2．4 常用碳化物的粉末特性 46

3．2．5 硅化物粉末的特性 47

3．2．6 陶瓷粉末的制备方法 48

3．3 金属粉体的特性 52

3．3．1 部分金属粉体的特性 52

3．3．2 金属粉体的制备 53

4 金属陶瓷材料的成型工艺 61

4．1 模压成型 61

4．1．1 工艺流程 61

4．1．2 模压方式 61

4．1．3 影响因素 62

4．1．4 特点 63

4．2 热压铸成型 63

4．2．1 工艺流程 63

4．2．2 蜡浆制备 63

4．2．3 压铸工艺参数 63

4．2．4 排蜡温度制度 64

4．2．5 蜡浆的特点 64

4．3 胶态成型 65

4．3．1 注射成型 69

4．3．2 压滤成型 73

4．3．3 离心注浆 75

4．3．4 凝胶注模成型 76

4．3．5 温度诱导絮凝成型 83

4．3．6 胶态振动注模成型 83

4．3．7 直接凝固注模成型工艺 84

4．3．8 其他胶态成型工艺 87

4．3．9 胶态成型工艺共同面临的关键技术 88

4．4 多孔陶瓷浸渍法 90

4．5 其他成型工艺 95

5 金属陶瓷材料的烧结 97

5．1 热压烧结 98

5．1．1 热压烧结的加热方式及模具材料 98

5．1．2 热压烧结的致密化过程 98

5．1．3 热压烧结的特点 99

5．2 气氛保护常压烧结 100

5．2．1 气氛的种类 100

5．2．2 气氛对烧结过程的影响 101

5．2．3 气氛烧结举例 102

5．3 金属陶瓷的反应烧结 108

5．3．1 反应烧结工艺过程及影响因素 108

5．3．2 金属陶瓷的反应烧结 110

5．3．3 反应烧结的特点 116

5．4 自蔓延烧结（SHS） 116

5．4．1 自蔓延高温合成燃烧类型 118

5．4．2 SHS过程的热力学和动力学条件 121

5．4．3 SHS制备金属陶瓷 124

5．4．4 SHS方法的优点 131

6 金属陶瓷复合材料的显微结构与性能 132

6．1 金属陶瓷复合材料显微结构分析方法 132

6．1．1 X射线衍射分析 132

6．1．2 电镜分析 134

6．1．3 电子探针X射线显微分析 139

6．1．4 差热分析 141

6．1．5 热重分析 142

6．1．6 振动光谱 143

6．2 金属陶瓷复合材料物理性能测试方法 151

6．2．1 线膨胀系数 151

6．2．2 热导率 154

6．2．3 内耗 158

6．3 金属-氧化物复合材料的显微结构与性能 163

6．3．1 A12O3基金属陶瓷 163

6．3．2 ZrO2基金属陶瓷 169

6．3．3 其他氧化物基金属陶瓷 172

6．4 金属-非氧化物复合材料的显微结构与性能 174

6．4．1 碳化物基金属陶瓷 174

6．4．2 碳氮化物基金属陶瓷 188

6．4．3 硼化物基金属陶瓷 194

7 氧化物基金属陶瓷 224

7．1 A12 O3基金属陶瓷 225

7．1．1 A12O3-Cr金属陶瓷 225

7．1．2 Al2 O3-Fe金属陶瓷 228

7．1．3 A12O3-Mo金属陶瓷 229

7．1．4 A12O3-Al金属陶瓷 230

7．1．5 A12O3-W金属陶瓷 231

7．1．6 A12O3-Co金属陶瓷 232

7．1．7 A12O3-金属陶瓷刀具 234

7．1．8 A12O3-Si金属陶瓷 235

7．2 ZrO2基金属陶瓷 235

7．2．1 ZrO2-Mo金属陶瓷 235

7．2．2 ZrO2-Ni金属陶瓷 236

7．2．3 ZrO2-W金属陶瓷 240

7．3 MgO基金属陶瓷 245

7．3．1 MgO-Mo金属陶瓷 241

7．4 ZnO基金属陶瓷 242

7．5 TiO基金属陶瓷 243

7．6 Cu2O基金属陶瓷 245

7．7 其他氧化物基金属陶瓷 246

8 碳化物基金属陶瓷 248

8．1 WC基金属陶瓷 248

8．2 TiC基金属陶瓷 250

8．2．1 TiC-Cu金属陶瓷 252

8．2．2 TiC-Fe金属陶瓷 254

8．2．3 TiC-Ni金属陶瓷 255

8．3 Cr3C2基金属陶瓷 255

8．4 B4 C基金属陶瓷 258

8．5 SiC基金属陶瓷 263

8．5．1 SiC-Cu金属陶瓷 263

8．5．2 SiC-Al金属陶瓷 264

8．5．3 SiC-Fe金属陶瓷 269

8．6 Ti 3 AlC2-Cu金属陶瓷 269

8．7 其他碳化物基金属陶瓷 270

9 （碳）氮化物基金属陶瓷 271

9．1 AlN基金属陶瓷 271

9．1．1 AlN-Mo金属陶瓷 271

9．1．2 AlN-Ni金属陶瓷 272

9．1．3 AlN-Al金属陶瓷 274

9．1．4 AlN-W金属陶瓷 276

9．1．5 AlN-不锈钢金属陶瓷 277

9．2 TiN基金属陶瓷 278

9．3 Ti（C，N）基金属陶瓷 280

9．3．1 Ti（C，N）-Ni金属陶瓷 288

9．3．2 Ti（C，N）-Mo金属陶瓷 290

9．3．3 Ti（C，N）-Ni-Mo-Co金属陶瓷 290

9．3．4 Ti（C，N）-Ni-Mo金属陶瓷 292

9．3．5 Ti（C，N）-WC-Ni金属陶瓷 293

9．3．6 Ti（C，N）-Mo2C-Ni金属陶瓷 294

9．3．7 Ti（C，N）-WC-Co-Ni金属陶瓷 295

9．3．8 Ti（C，N）-Ni-Mo-WC金属陶瓷 296

9．3．9 Ti（C，N）-Ni-WC-Mo2 C金属陶瓷 301

9．3．10 Ti（C，N）-（Ni-Co）-Mo2 C-Cr3 C2金属陶瓷 302

9．4 纳米改性Ti（C，N）金属陶瓷 306

9．4．1 纳米TiN改性Ti（C，N）基金属陶瓷 307

9．4．2 纳米Ti（C，N）改性Ti（C，N）基金属陶瓷 308

9．5 （Ti，W，Ta）（C，N）p／Ti（C，N）基金属陶瓷 308

9．6 （W，Ti）（C，N）基金属陶瓷 309

9．7 NbN-Nb金属陶瓷 310

9．8 SiN基金属陶瓷 311

9．8．1 SiN-Cr-BN金属陶瓷 311

9．8．2 SiN-Cr-BN金属陶瓷复合层的优点 311

10 硼化物基金属陶瓷 313

10．1 TiB2基金属陶瓷 316

10．1．1 TiB2-Fe金属陶瓷 317

10．1．2 TiB2-FeMo金属陶瓷 318

10．1．3 TiB2-Ti金属陶瓷 318

10．1．4 TiB2-Cu金属陶瓷 320

10．1．5 TiB2-Ni金属陶瓷 322

10．1．6 TiB2-Al金属陶瓷 324

10．1．7 TiB2 -Ni3 Al金属陶瓷 324

10．1．8 TiB2-Co金属陶瓷 326

10．1．9 TiB2-Cr金属陶瓷 326

10．1．10 TiB2-（Cu，Ni）金属陶瓷 327

10．2 ZrB2基金属陶瓷 330

10．3 Fe2B基金属陶瓷 331

10．4 多元硼化物基金属陶瓷 332

10．4．1 Mo2FeB2基金属陶瓷 334

10．4．2 Mo2NiB2三元硼化物基金属陶瓷 336

10．5 其他硼化物基金属陶瓷 337

10．5．1 CrB及CrB2基金属陶瓷 337

10．5．2 TiC-TiB2基金属陶瓷 338

10．5．3 M3B2系复合硼化金属陶瓷 338

10．5．4 AlMgB14基金属陶瓷 339

10．5．5 TiB-Ti金属陶瓷 339

10．5．6 MoB2-Ni金属陶瓷 339

11 含石墨金属陶瓷 340

11．1 A12O3-Cu-石墨金属陶瓷复合材料 340

11．2 电接触材料 342

11．2．1 Cp-Cu-Cd电接触材料 343

11．2．2 石墨-Cu复合材料 345

11．2．3 Ag基电接触材料 349

11．3 石墨-Ni-BaTiO3 PTC材料 352

11．4 炭石墨-Ag复合材料 352

11．5 炭石墨金属陶瓷塑料 353

12 其他金属陶瓷 354

12．1 氧化物和非氧化物复合金属陶瓷 354

12．2 铝电解电极材料 357

12．2．1 铝电解惰性阳极 358

12．2．2 NiFe2O4基金属陶瓷的制备及致密化 367

12．2．3 NiFe2 O4基金属陶瓷的力学性能及高温导电性能 367

12．2．4 NiFe2O4基金属陶瓷的电解腐蚀研究 369

12．3 固体氧化物燃料电池（SOFC）阳极材料 372

12．4 金属陶瓷摩擦材料 379

12．4．1 Cu基金属陶瓷摩擦材料 383

12．4．2 铁基金属陶瓷摩擦材料 394

12．4．3 Fe3 Al基摩擦材料 402

参考文献 404