先进结构陶瓷及其复合材料PDF电子书下载

0 绪论 1

0.1　先进结构陶瓷 1

0.1.1 概述 1

0.1.2　先进结构陶瓷的评价技术及发展趋势 5

0.1.3　结构陶瓷研究需要考虑的问题 6

0.2 陶瓷复合材料的研究现状及发展趋势 7

0.2.1 陶瓷复合材料的研究现状 7

0.2.2 陶瓷复合材料的发展趋势 7

0.2.3 陶瓷复合材料的剪裁与设计 8

0.2.4　纳米陶瓷复合材料 8

参考文献 8

第1章 氧化锆陶瓷概述 9

1.1 氧化锆陶瓷的类型、性能、特点及应用 9

1.1.1 氧化锆增韧陶瓷 13

1.1.2　部分稳定氧化锆 13

1.1.3 四方氧化锆多晶体 14

1.1.4　氧化锆超塑性陶瓷 14

1.1.5　氧化锆传感器（PZT压电陶瓷） 15

1.1.6　氧化锆高温发热体 16

1.1.7　氧化锆离子导电材料 16

1.1.8　氧化锆及磷酸锆生物陶瓷 16

1.1.9　氧化锆压电衬槽 16

1.2 氧化锆陶瓷的组成与性能的关系 17

1.2.1 氧化锆添加含量对复合体基体力学性能的影响 17

1.2.2 氧化锆增韧陶瓷微观结构与断裂行为的关系 17

1.3 氧化锆陶瓷的发展趋势及存在问题 18

1.3.1 Y-TZP陶瓷的缺陷 18

1.3.2 改进措施 22

1.3.3　氧化锆陶瓷的应用 23

1.3.4 氧化锆陶瓷的发展趋势 27

参考文献 29

第2章 氧化锆陶瓷材料的结构与性能 33

2.1 晶体结构 33

2.2 陶瓷晶体结合类型与负电性 35

2.2.1 晶体的结合能 35

2.2.2 陶瓷晶体结合的基本类型及特性 36

2.3 氧化锆陶瓷的结构与性能 39

2.3.1 单晶ZrO2的晶体结构、多型体 40

2.3.2 氧化锆陶瓷的性能和应用 41

参考文献 42

第3章 氧化锆陶瓷制备工艺 43

3.1 氧化锆陶瓷的原料及提炼方法 43

3.1.1 氯化和热分解法 43

3.1.2　碱金属氧化物分解法 43

3.1.3　石灰熔融法 43

3.1.4　等离子弧法 43

3.1.5 沉淀法 44

3.1.6 胶体法 44

3.1.7 水解法 45

3.1.8　喷雾热分解法 45

3.2 氧化锆陶瓷的粉料加工 46

3.2.1 共沉淀法 47

3.2.2　溶胶-凝胶法 50

3.2.3 乳浊液法 52

3.2.4 蒸发法 53

3.2.5　超临界合成法 53

3.2.6 气相法 54

3.3　氧化锆微粉的干燥 55

3.3.1　直接高温煅烧 55

3.3.2　冷冻干燥法 55

3.3.3　超临界流体干燥 55

3.3.4　溶剂置换干燥法 56

3.3.5　喷雾干燥法 56

3.4　氧化锆陶瓷的成型 56

3.5 氧化锆陶瓷高温烧结过程中的热力学和动力学问题 58

3.5.1 烧结初期的动力学特征 58

3.5.2　纳米陶瓷烧结特点 66

3.5.3　氧化锆的烧结工艺 68

3.6 氧化锆陶瓷的抗热震性及低温老化现象 70

3.6.1 氧化锆陶瓷的抗热震性 70

3.6.2 氧化锆陶瓷的低温老化现象 72

3.7 氧化锆陶瓷的烧结体材料加工 75

参考文献 79

第4章 氧化铝陶瓷概述 81

4.1 氧化铝陶瓷的类型和性能 81

4.2 氧化铝陶瓷组成与性能的关系 82

4.2.1 瓷料高温下的挥发 82

4.2.2　原料杂质对瓷料性能的影响 83

4.2.3 高铝瓷的组成和性能 84

4.2.4　红紫色氧化铝瓷 87

4.2.5 黑色Al2O3陶瓷的组成和性能 87

4.3 氧化铝陶瓷的应用、金属化及其发展 89

4.3.1 氧化铝陶瓷的应用 89

4.3.2　氧化铝陶瓷的金属化 89

4.3.3 高铝瓷的现状与发展 91

参考文献 94

第5章 氧化铝陶瓷材料的结构与性能 95

5.1 氧化铝陶瓷的晶型转变 95

5.1.1 γ-Al2O3陶瓷 95

5.1.2　α-Al2O3陶瓷 95

5.1.3　β-Al2O3陶瓷 96

5.2 氧化铝陶瓷中的离子排列 98

5.3 氧化铝陶瓷的晶体缺陷 100

5.4　制备过程中的物理化学 101

5.4.1 氧化铝陶瓷增强铁-铝金属间化合物的界面润湿现象 101

5.4.2 氧化铝陶瓷的热学性能和抗热震性 103

参考文献 109

第6章 氧化铝陶瓷的制备与加工 110

6.1 氧化铝陶瓷的原料 110

6.2 氧化铝陶瓷的粉料加工 111

6.2.1 原料的颗粒度与粉碎 111

6.2.2 氧化铝粉料的活性及其表面能 115

6.3　氧化铝陶瓷的成型 119

6.3.1 氧化铝陶瓷粉料的配料与制备 119

6.3.2 氧化铝粉料成型方案分类 120

6.4 氧化铝陶瓷的高温烧结过程 122

6.4.1 氧化铝陶瓷烧结概论 123

6.4.2 氧化铝陶瓷的烧结工艺方法 125

6.5　氧化铝陶瓷的加工 127

6.5.1 氧化铝晶体的塑性变形 127

6.5.2 氧化铝陶瓷材料的蠕变 128

6.5.3 氧化铝陶瓷材料的普通加工工艺 128

参考文献 128

第7章 氮化物陶瓷 129

7.1　氮化硅陶瓷 129

7.1.1 概况 129

7.1.2　粉体制备工艺 129

7.1.3　氮化硅陶瓷制造工艺 130

7.1.4 氮化硅纤维与氮化硅晶须 131

7.1.5 氮化硅陶瓷的应用 134

7.2 赛龙 134

7.2.1 概况 134

7.2.2　赛龙分类及其特性 134

7.2.3 赛龙纤维 136

7.3　氮化铝陶瓷 136

7.3.1 概况 136

7.3.2　氮化铝粉末制备 137

7.3.3　氮化铝陶瓷的应用 138

7.4　氮化硼陶瓷 138

7.4.1 概况 138

7.4.2　氮化硼粉末制备 139

7.4.3 氮化硼陶瓷制造工艺 140

7.4.4　氮化硼纤维 140

7.4.5 氮化硼陶瓷的应用 141

7.5　氮化钛陶瓷 142

7.5.1　概况 142

7.5.2　氮化钛粉末制备 143

7.5.3 氮化钛陶瓷的用途 144

参考文献 145

第8章 氧化铝陶瓷复合材料 146

8.1 陶瓷基复合材料概论 146

8.1.1 陶瓷复合材料的剪裁与设计 146

8.1.2　纳米级陶瓷复合材料 147

8.1.3 陶瓷复合材料的强韧化研究 147

8.1.4 陶瓷及其复合材料的发展趋势 150

8.1.5 金属间化合物／陶瓷基复合材料 152

8.2　铁-铝金属间化合物的特点 153

8.2.1 铁-铝金属间化合物的结构特点 153

8.2.2 铁-铝金属间化合物用作氧化铝陶瓷材料增韧相的可能性 154

8.2.3　铁-铝金属间化合物的性能 155

8.3　Fe3Al的机械合金化合成制备 160

8.3.1　机械合金化过程中Fe-28Al粉体的形貌与结构 162

8.3.2　球磨过程的显微硬度 165

8.3.3　低温退火过程中的有序转变 166

8.3.4 热压烧结Fe3Al块体材料的微观结构与力学性能 170

8.4　铁铝金属间化合物／氧化铝陶瓷复合材料 174

8.4.1 铁-铝／氧化铝复合材料制备 174

8.4.2 铁-铝／氧化铝复合材料的组织及界面微结构 179

8.4.3 氧化铝陶瓷基体的位错组态 185

8.4.4 复合材料的界面润湿状况分析 187

8.4.5　复合材料的界面微结构 188

8.4.6 复合材料的调幅结构 189

8.4.7 Fe3Al/Al2O3陶瓷复合材料的宏观性能预测及发展趋势 189

8.5　钛-铝／氧化铝陶瓷基复合材料 195

8.5.1 成分设计 195

8.5.2　粉体制备 195

8.5.3 烧结工艺 195

8.5.4 材料性能 195

8.5.5　复合材料的微观结构 198

8.5.6 小结 200

8.6　镍-铝／氧化铝复合材料 201

8.6.1 镍-铝／氧化铝复合材料的制备工艺研究 202

8.6.2 镍-铝／氧化铝复合材料的性能与微观结构 203

参考文献 209

第9章 氧化锆陶瓷复合材料 214

9.1 氧化锆陶瓷复合材料的研究方法 214

9.1.1 复合材料的性能预测理论与方法 214

9.1.2 材料性能预测的EET 215

9.1.3　复合材料的相容性分析 216

9.2 氧化锆／氧化铝陶瓷复合材料 217

9.3 氧化锆／碳化硅陶瓷复合材料 221

9.4 氧化锆／氮化硅陶瓷复合材料 223

9.5 氧化锆／碳化钛陶瓷复合材料 224

9.6 氧化锆／二硅化钼陶瓷复合材料 225

9.7 氧化锆增韧补强羟基磷灰石生物陶瓷复合材料 226

9.8 氧化锆增韧莫来石陶瓷复合材料 227

9.9 铁铝金属间化合物／氧化锆陶瓷复合材料 229

9.9.1 铁铝金属间化合物用作氧化锆增韧相的可能性 229

9.9.2 Fe3Al/ZrO2陶瓷复合材料的化学相容性预测 230

9.9.3 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料致密化过程 234

9.9.4 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的力学性能 244

9.9.5 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的微观结构特点 248

9.9.6 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的界面结构 257

9.9.7 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的增韧机制 264

9.9.8 ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的抗热震性能 281

参考文献 290