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第一篇 无机材料粉体 1

第1章 特种陶瓷粉体的物理性能 1

第1节 粉体的基本性质 1

1．1．1 粉体的填充 1

1．1．2 粉体具有的能量 4

1．1．3 粉体中颗粒间的作用力 5

1．1．4 粉体颗粒的强度 6

第2节 粉体的表征和评价 7

1．2．1 粒度 7

1．2．2 粒径表示方法 11

1．2．3 粉体颗粒测试方法及原理 13

1．2．4 粉体的烧结特性 18

1．2．5 坯体的性质 19

第2章 陶瓷粉体的制备方法 21

第1节 固相法制备粉体 21

2．1．1 粉碎法 21

2．1．2 热分解反应 24

2．1．3 化合反应 26

2．1．4 氧化还原反应法 28

2．1．5 水热法 28

2．1．6 自蔓延法(SHS)制备粉体 30

第2节 液相法制备粉体 32

2．2．1 沉淀法 33

2．2．2 粉体的干燥 44

2．2．3 溶剂蒸发法 47

第3节 气相法制备粉体 49

2．3．1 通过气相化学反应生成颗粒 49

2．3．2 合成粉体的实例 52

第4节 等离子体法合成陶瓷粉体 58

2．4．1 等离子体和陶瓷 58

2．4．2 高频等离子体法合成陶瓷粉体 58

2．4．3 激光法制超细粉末 60

3．1．1 干法成型 61

3．1．3 流法成型 61

3．1．2 塑法成型 61

第3章 成型 61

第1节 成型概述 61

第二篇 陶瓷制备原理 61

第2节 成型技术 62

3．2．1 干法成型 62

3．2．2 压力注浆成型 68

3．2．3 轧膜与流延成型 69

3．2．4 热压铸成型 72

3．2．5 注射成型 74

3．2．6 胶态成型 76

3．2．7 陶瓷薄膜的成型 81

3．2．8 复合材料成型 84

第4章 烧结 86

第1节 烧结概述 86

第2节 烧结方法 87

4．2．1 常压烧结 87

4．2．2 热压烧结 87

4．2．3 气氛压力烧结 89

4．2．4 热等静压烧结 89

4．2．5 微波烧结 91

4．2．6 等离子体烧结 92

4．2．7 自蔓延高温合成(SHS)烧结 93

第1节 氧化锆晶体结构 94

5．1．1 单斜氧化锆(m-ZrO2)晶体结构 94

第三篇 氧化锆增韧陶瓷 94

第5章 氧化锆晶体结构与马氏体相变 94

5．1．2 四方氧化锆(t-ZrO2)晶体结构 96

5．1．3 立方氧化锆(c-ZrO2)晶体结构 96

第2节 氧化锆中的马氏体相变 97

5．2．1 马氏体相变基本特征概述 97

5．2．2 四方氧化锆转变成单斜氧化锆的马氏体相变属性 97

5．2．3 四方氧化锆转变成单斜氧化锆的马氏体相变晶体学 98

5．2．4 四方氧化锆转变成单斜氧化锆的过程 99

5．2．6 氧化锆相变时的亚稳态高温相 101

5．2．5 四方氧化锆转变成单斜氧化锆的等热过程 101

第6章 氧化锆相变增韧机理 103

第1节 应力诱导相变增韧 104

第2节 微裂纹增韧机制 105

第3节 表面相变压应力增强 106

第7章 氧化锆增韧陶瓷(ZTC)显微结构设计 108

第1节 以部分稳定氧化锆为基的陶瓷(PSZ Ceramics) 108

第2节 分散(弥散)ZrO2陶瓷(Dispersed Zirconia Ceramics) 109

第3节 复合ZrO2系统(Complex Zirconia Systems) 110

第4节 各类显微结构中对各类参数的要求和控制 111

7．4．1 相变温度与粒径的关系 111

7．4．4 表面强化处理 112

7．4．2 稳定剂含量 112

7．4．3 氧化锆的含量 112

7．4．5 提高抗热震性 113

第8章 氧化锆增韧陶瓷 114

第1节 部分稳定氧化锆陶瓷(PSZ) 114

8．1．1 ZrO2-MgO二元系相图特征 114

8．1．2 氧化锆陶瓷及PSZ材料发展概况 115

8．1．3 Mg-PSZ陶瓷的制备工艺 117

8．1．4 Mg-PSZ陶瓷的显微结构与力学性能 118

8．2．1 概述 120

8．1．5 Mg-PSZ陶瓷的性能指标及应用 120

第2节 氧化钇稳定的四方多晶氧化锆陶瓷(Y-TZP) 120

8．2．2 ZrO2-Y2O3系相图 121

8．2．3 制备工艺 121

8．2．4 增韧机理 122

8．2．5 显微结构特征与力学性能 122

8．2．6 Y-TZP陶瓷力学性能低温退化现象与机理 124

8．2．7 Y-TZP类陶瓷的综合性能与应用 125

第3节 氧化锆增韧氧化铝陶瓷(ZTA) 125

8．3．1 制备工艺 125

8．3．2 增韧机理 126

8．3．3 ZTA材料的显微结构特点与力学性能 127

8．3．4 其他强韧化途径 128

第4节 氧化锆增韧莫来石陶瓷(ZTM) 129

8．4．1 概述 129

8．4．2 莫来石原料 129

8．4．3 ZTM陶瓷增韧机理 131

8．4．4 ZTM陶瓷制备方法 131

8．4．5 ZTM陶瓷的显微结构特点 132

8．4．6 ZTM陶瓷力学性能 132

第5节 晶须(颗粒)补强相变增韧复合陶瓷 133

第四篇 非氧化物陶瓷 138

9．1．1 氮化物的性质 139

第9章 氮化硅陶瓷 139

第1节 引言 139

9．1．2 氮化物陶瓷的制造工艺特点 140

第2节 氮化硅(Si3N4)陶瓷 140

9．2．1 Si3N4的晶体结构 140

9．2．2 Si3N4粉末 142

第3节 Si3N4陶瓷的制备方法 150

9．3．1 反应结合氮化硅(Reaction-Bonding Silicon Nitride，RBSN) 150

9．3．2 热压烧结氮化硅(Hot-Pressed Silicon Nitride，HPSN) 152

9．3．3 无压烧结氮化硅(Sintered Silicon Nitride，SSN) 154

9．3．4 反应结合氮化硅的重烧结(Post-Sintered RBSN，PSRBSN) 157

9．3．6 氮化硅陶瓷的晶界工程(Grain-Boundary Engineering) 158

9．3．5 热等静压烧结氮化硅(Hot-Isostaticlly Pressed Silicon Nitride，HIPSN) 158

第4节 Si3N4陶瓷的主要体系 160

9．4．1 Si3N4-MgO系 160

9．4．2 Si3N4-Y2O3系 160

9．4．3 赛龙(Sialon)陶瓷 161

第5节 Si3N4陶瓷的性能与应用 167

9．5．1 Si3N4陶瓷的性能 167

9．5．2 Si3N4陶瓷的用途 168

9．5．3 Sialon陶瓷的结构与性能 169

10．1．1 碳化物的特性 173

第1节 概述 173

第10章 碳化硅陶瓷 173

10．1．2 碳化物分类 174

10．1．3 碳化物的制造方法 174

第2节 碳化硅(SiC)的晶体结构 176

第3节 含碳化硅系统的相平衡 178

10．3．1 碳化硅的热力学性能 178

10．3．2 含碳化硅系统的相平衡 178

第4节 碳化硅原料的制备 181

10．4．1 二氧化硅-碳还原法 181

10．4．3 由气体化合物制取碳化硅(气相沉积) 182

10．4．2 直接由元素硅和碳合成碳化硅 182

10．4．4 用“蒸气-液体-固相”法制取SiC晶须 184

第5节 碳化硅陶瓷的制造工艺 185

10．5．1 热压烧结 185

10．5．2 常压烧结 188

10．5．3 自结合(反应烧结)SiC 190

10．5．4 化学气相沉积(CVD)法 192

10．5．5 浸渍法 193

第6节 碳化硅陶瓷的性能与应用 194

10．6．1 碳化硅陶瓷的性能 194

l0．6．2 SiC陶瓷的用途 196

第1节 氮化硼的晶体结构 198

第11章 氮化硼(BN)陶瓷 198

11．2．1 六方BN粉末的制备 199

第2节 六方氮化硼(H-BN) 199

11．2．2 六方BN陶瓷的制造 201

11．2．3 六方BN的性能和应用 202

第3节 立方氮化硼(c-BN) 205

第4节 氮化硼纤维 207

第12章 氮化钛(TiN)陶瓷 209

第1节 概述 209

第2节 TiN粉末的制备技术 210

第3节 CVD沉积金色TiN涂层 211

第1节 概述 214

第13章 氮碳化钛[Ti(C，N)]基金属陶瓷 214

第2节 Ti(C，N)基金属陶瓷的制备 215

13．2．1 Ti(C，N)固溶体的合成 215

13．2．2 Ti(C，N)基金属陶瓷的烧结 216

第3节 Ti(C，N)基金属陶瓷显微结构特点与性能 216

13．3．1 两相区的概念 216

13．3．2 显微结构 217

13．3．3 Ti(C，N)基金属陶瓷力学性能 217

13．3．4 Ti(C，N)基陶瓷的烧结性 218

主要参考文献 220