怎樣進(jìn)行攻克氧化鋁陶瓷復(fù)合材料的脆性本質(zhì)？

針對(duì)氧化鋁陶瓷高脆性、低韌性的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外研究者進(jìn)行了大量的研究，根據(jù)氧化鋁陶瓷的裂紋擴(kuò)展行為和斷裂機(jī)理，認(rèn)為克服氧化鋁陶瓷脆性的關(guān)鍵是有效地減少裂紋源，合理控制裂紋擴(kuò)展速度，提高陶瓷材料的抗裂紋擴(kuò)展能力，避免裂紋尖端應(yīng)力集中。氧化鎬陶瓷呈白色，含雜質(zhì)時(shí)呈黃色或灰色，一般含有HfO2，不易分離。堇青石陶瓷為主晶相的陶瓷。耐壓強(qiáng)度280~500MPa。抗拉強(qiáng)度25~40MPa。抗彎強(qiáng)度50~60MPa。多孔石有形狀，奇石一塊，貌似怪物，全身穿孔。目前氧化鋁陶瓷材料的增韌方法主要有以下五點(diǎn):

1、Al2O3 基陶瓷顆粒彌散增韌

納米結(jié)構(gòu)顆粒通過彌散增韌是提高中國(guó)陶瓷產(chǎn)品材料進(jìn)行強(qiáng)度和韌性A簡(jiǎn)單的增韌方式，根據(jù)需要添加不同顆粒的屬性數(shù)據(jù)可以發(fā)展分為一個(gè)剛性顆粒不斷強(qiáng)化和延性顆粒能夠強(qiáng)化。剛性顆粒之間多為非金屬陶瓷顆粒(非金屬粉末)，主要有TiC、SiC和Si3N4等。因?yàn)閷?duì)于非金屬粉末企業(yè)具有一種高彈性模量，作為增韌相添加到Al2O3陶瓷基體中，形成的復(fù)合功能陶瓷生產(chǎn)材料的韌性強(qiáng)度影響要比單相Al2O3陶瓷高很多，特別是我國(guó)高溫環(huán)境斷裂韌性。延性顆粒表面強(qiáng)化Al2O3基陶瓷公司主要內(nèi)容是以傳統(tǒng)金屬顆粒技術(shù)作為增韌相添加到陶瓷文化材料的基體中。常見的金屬顆粒分析體系有：Cr/Al2O3、Fe/Al2O3、Ni/Al2O3和Mo/Al2O3等。延性金屬單質(zhì)或金屬間化合物顆粒細(xì)胞作為增韌相，不僅可細(xì)化Al2O3晶粒，改善燒結(jié)工藝性能，還能以學(xué)生多種教學(xué)方式方法阻礙裂紋的擴(kuò)展，如金屬粒子的拔出、塑性變形能力以及存在裂紋橋接、偏轉(zhuǎn)、釘扎等作用，進(jìn)而得到改善Al2O3陶瓷相關(guān)材料的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性。

2.Al2O3基陶瓷層增韌；

受到自然界貝殼微觀結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，人們想出了設(shè)計(jì)分層增韌陶瓷結(jié)構(gòu)的想法。目前，al2o3層狀增韌陶瓷基體主要由不同彈性模量和線膨脹系數(shù)的多層材料組成。這樣就可以在基體中形成許多垂直于應(yīng)力方向的弱界面。在外加載荷的作用下，裂紋在薄弱界面處反復(fù)斷裂，從而提高了整體韌性和對(duì)缺陷的敏感性。

3.Al2O3基陶瓷的自增韌

自增韌技術(shù)，就是在進(jìn)行一定的工藝發(fā)展條件下，生長(zhǎng)出增韌、增強(qiáng)相。它在我們一定程度上消除了作為基體相與增韌相在物理或化學(xué)上的不相容性，而保證了基體相與增韌相的熱力學(xué)系統(tǒng)穩(wěn)定性。對(duì)于Al2O3基陶瓷自增韌技術(shù)研究主要就是通過在基體中引入一些添加劑或晶種兩種不同方式來(lái)實(shí)現(xiàn)Al2O3基陶瓷增韌。引入晶種法是通過利用原位復(fù)合材料技術(shù)在氧化鋁生產(chǎn)原料中加入具有某種方法可以直接生成一個(gè)第二相的原料，控制信息生成環(huán)境條件和反應(yīng)教學(xué)過程，使添加的第二相原位生成以及晶粒長(zhǎng)徑比大、晶須均勻程度分布的晶片增強(qiáng)體。

對(duì)于 al2o3基陶瓷的自增韌技術(shù)，如何優(yōu)化制備工藝，生長(zhǎng)出性能優(yōu)異的棒狀、長(zhǎng)柱狀、針狀氧化鋁晶粒或其它棒狀晶粒，并呈三維網(wǎng)狀分布，自增韌技術(shù)是今后研究的方向。