【2017年整理】《陶瓷材料的强韧化》读书报告.docVIP

河北工业大学 材料科学与工程学院 《陶瓷材料的强韧化》读书报告 专业 金属材料 班级 材料116 学号 111899 姓名 李浩槊 2015年01月05日 目录 第一部分........................陶瓷材料简介 第二部分........................陶瓷材料的结构 第三部分........................陶瓷材料的成型方法 第四部分........................陶瓷材料的烧结 第五部分........................结构陶瓷材料的传统韧化方式 第六部分........................陶瓷材料韧化的进展及纳米材料在陶瓷 韧化方面的应用 第七部分........................参考文献 第一部分 陶瓷材料简介 陶瓷材料是人类应用最早的材料。它坚硬，稳定，可以制造工具、用具；在一些特殊的情况下也可以用作结构材料。陶瓷材料属于无机非金属材料，是不含碳氢氧结合的化合物，主要是金属氧化物和金属非氧化物。由于大部分无机非金属材料含有硅和其它元素的化合物，所以又叫作硅酸盐材料。它一般包括无机玻璃、玻璃陶瓷和陶瓷三类。作为结构材料和工具材料，工程上应用最广泛的就是陶瓷材料。按照成分和用途，工业陶瓷材料可分为： 1）普通陶瓷（或传统陶瓷）－－主要为硅、铝氧化物的硅酸盐材料。 　　 2）特种陶瓷（或新型陶瓷、高技术陶瓷、精细陶瓷、先进陶瓷）－－主要为高熔点的氧化物、碳化物、氮化物、硅化物等烧结材料。 　　 3）金属陶瓷－－主要指用陶瓷生产方法制取的金属与碳化物或其它化合物的粉末制品。 陶瓷材料拥有良好的力、热、光、电性能和优异的化学性能。 首先，陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗压强度较高，但抗拉强度较低，塑性和韧性很差。 而且，陶瓷材料一般具有高的熔点（大多在2000℃以上），且在高温下具有极好的化学稳定性；陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔热材料。同时陶瓷的线膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性。陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。 大多数陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压（1kV~110kV）的绝缘器件。铁电陶瓷（钛酸钡BaTiO3）具有较高的介电常数，可用于制作电容器，铁电陶瓷在外电场的作用下，还能改变形状，将电能转换为机械能（具有压电材料的特性），可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等。少数陶瓷还具有半导体的特性，可作整流器。 此外，陶瓷材料还有独特的光学性能，可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等，透明陶瓷可用于高压钠灯管等。磁性陶瓷（铁氧体如：MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O43 个阶段： 烧结前期? 在烧结初期，颗粒相互靠近，不同颗粒间接触点通过物质扩散和坯体收缩形成颈部。在这个阶段，颗粒内的晶粒不发生变化，颗粒的外形基本保持不变。 烧结中期? 烧结颈部开始长大，原子向颗粒结合面迁移，颗粒间距离缩小，形成连续的孔隙网 络。该阶段烧结体的密度和强度都增加。? 烧结后期? 一般当烧结体密度达到90%，烧结就进入烧结后期。此时，大多数孔隙被分隔，晶界上的物质继续向气孔扩散、填充，随着致密化继续进行，晶粒也继续长大。这个阶段烧结体主要通过小孔隙的消失和孔隙数量的减少来实现收缩，收缩缓慢。 第五部分 结构陶瓷材料的传统韧化方式 众所周知，陶瓷材料虽然具有耐高温、耐磨损和重量轻等一系列优良的性能，但由于其致命的弱点——脆性，而限制其优良性能的发挥，因此也限制了它的实际应用。为此陶瓷的韧化便成了近年来陶瓷研究的核心课题。到目前为止，已探讨出若干种陶瓷韧陶瓷材料简介化的途径，并已得到了显著的效果，事实上，陶瓷晶体之所以脆，是因为陶瓷晶体内缺少五个独立的滑移系，在受力作用下难于发生滑移引起的塑性变形以松弛应力，在显微方面其脆性根源在于存在裂纹，且易于导致高度裂纹集中。陶瓷的脆性是由其本质决定的。因为在一定条件下，晶体中滑移系的数目及可动程度，都是由物质结构本质决定的。但是，根据陶瓷材料的裂纹