基于表层复合法的高铝球石表面生长模式及性能
发布日期：2015/5/5 浏览次数：
对于高铝球石想必大家都听说过，我们都知道它可以起到关键作用，今天我们要和大家分享的是"基于表层复合法的高铝球石表面生长模式及性能"，大家了解完这些，会对其有全新的认识，赶快来看看吧。
材料以其优良的物理力学性能而广泛应用在国防建设和军事科学领域，脆性材料在强动载荷作用下具有完全不同于延性材料的动态力学行为，因此的动态力学行为已经成为冲击动力学界广泛关注的课题。在材料的破坏机制、本构关系、实验测试技术等方面开展了深入研究，并取得了一定的研究成果。在充分调研材料在强动载荷作用下动态力学行为等诸多关键问题研究现状基础上，设计完成了高铝球石平板正撞实验，通过平板正撞实验结果对高铝球石在冲击加载作用下的物理力学行为进行了分析讨论。
表面微观结构和生长模式对总体性能有至关重要的影响，采用表层复合法在高铝球石预烧坯体表层介入第二相氧化物，然后采用同步烧结的方法实现对高铝球石的表层复合，该方法在结构表面改性研究中的报道较少；第二相的引入由于液相烧结、固溶和原位生成新物质等原因改变了高铝球石的生长模式，进而改变了其微观结构和表面性能。单相添加剂对高铝球石表面微观结构和晶粒生长模式的影响。氧化镁、氧化硅、氧化钾和氧化钠等在烧结过程中形成液相，有助于细化晶粒，抑制晶粒各向异性生长，所得表面以等轴状晶粒为主；但是过量氧化镁的介入会在高铝球石表面生成镁铝尖晶石。氧化钙和高铝球石表层复合之后，在AM997高铝球石表面生成等轴状和长条状颗粒相间的微观构造；氧化钙和AKP50高铝球石表层复合之后，高铝球石晶粒各向异性生长并伴随晶粒异常长大，在1550℃烧结温度下生成大量片状晶粒，随着烧结温度提高到1600℃，片状晶粒长径比由3:1增加到8:1左右。氧化钛、氧化锰则与高铝球石形成固溶体，活化了晶格，带来晶格畸变使烧结动力增加，并粗化了高铝球石晶粒。
脆性材料破坏机制及其在强动载荷作用下物理力学特性研究现状，重点考察了破坏波形成和传播的物理机制、力学参量等演化特征;采用超声波测试获得了高铝球石样品的基本物理力学参量，通过电镜扫描观察了高铝球石的细观结构，电镜扫描结果显示高铝球石具有强烈的细观非均匀性结构特征;设计完成了高铝球石双点样品平板正撞实验，采用VISAR测试了不同厚度的高铝球石样品在一维应变冲击压缩条件下自由面质点速度历程，得到了不同厚度的高铝球石样品Hugoniot弹性极限。实验发现，随着样品厚度的增加，高铝球石的Hugoniot弹性极限呈下降趋势。当冲击压力在6GPa-8GPa范围内，样品自由面质点速度历程存在二次再压缩现象，判断是由于内产生的破坏阵面所造成的，与玻璃中的破坏波现象具有可比性;采用Drucker-Prager屈服准则，并计及应变率的影响，提出了对材料Hugoniot弹性极限表征的修正。
表层复合法可以用来在高铝球石表面制备氧化锆涂层，可以在表面生成均匀厚度为10μm的氧化锆层，并且界面结合非常紧密，对提高表面韧性有重要意义。复合添加剂对高铝球石表面晶粒生长模式的影响，MgO-SiO2复合添加剂促进了AM997高铝球石的各向异性生长，大部分高铝球石表面晶粒长成片状结构，晶粒异常长大是一种原位反应结果，有助于形成自增韧微观结构，甚至对高铝球石大约200-300μm厚度的表层区域内的晶粒生长模式都有改变作用。CaO-SiO2复合添加剂促进AM997高铝球石颗粒的各向异性生长，形成大量长柱状颗粒；MgO-TiO2复合添加剂促进高铝球石晶粒长成棒状、片状和等轴状相间的晶粒构造，表层影响深度大约在100μm左右；MgO-TiO2-CaO三元复合添加剂与AM997高铝球石进行表层复合之后，高铝球石主要颗粒长成等轴状大颗粒，在大颗粒晶界周围弥散着棒状颗粒，棒状颗粒的长径比在1550℃烧结温度下为3:1左右，而当烧结温度升高到1600℃时，其长径比会长到超过10:1。
氧化钛和钛酸铝表层复合高铝球石试样的抗热震性，结果发现表层复合之后高铝球石的抗热震温差从200℃提高到400℃，抗热震性比纯高铝球石有明显提高，这是由于高铝球石表面生成了钛酸铝，钛酸铝具有良好的抗热震性能，加上次表层区域高铝球石晶粒生长模式发生变化，晶粒粗化并且气孔增高，这些因素共同作用带来了高铝球石抗热震性能的提高。
我们公司经过多年的经验积累，在市场上具有一定的信誉和赞赏，我们期待与更多的有识之士真诚合作，互惠互利，共同创造双赢的局面。
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表面微观结构和生长模式对总体性能有至关重要的影响，采用表层复合法在高铝球石预烧坯体表层介入第二相氧化物，然后采用同步烧结的方法实现对高铝球石的表层复合，该方法在结构表面改性研究中的报道较少；第二相的引入由于液相烧结、固溶和原位生成新物质等原因改变了高铝球石的生长模式，进而改变了其微观结构和表面性能。单相添加剂对高铝球石表面微观结构和晶粒生长模式的影响。氧化镁、氧化硅、氧化钾和氧化钠等在烧结过程中形成液相，有助于细化晶粒，抑制晶粒各向异性生长，所得表面以等轴状晶粒为主；但是过量氧化镁的介入会在高铝球石表面生成镁铝尖晶石。氧化钙和高铝球石表层复合之后，在AM997高铝球石表面生成等轴状和长条状颗粒相间的微观构造；氧化钙和AKP50高铝球石表层复合之后，高铝球石晶粒各向异性生长并伴随晶粒异常长大，在1550℃烧结温度下生成大量片状晶粒，随着烧结温度提高到1600℃，片状晶粒长径比由3:1增加到8:1左右。氧化钛、氧化锰则与高铝球石形成固溶体，活化了晶格，带来晶格畸变使烧结动力增加，并粗化了高铝球石晶粒。
脆性材料破坏机制及其在强动载荷作用下物理力学特性研究现状，重点考察了破坏波形成和传播的物理机制、力学参量等演化特征;采用超声波测试获得了高铝球石样品的基本物理力学参量，通过电镜扫描观察了高铝球石的细观结构，电镜扫描结果显示高铝球石具有强烈的细观非均匀性结构特征;设计完成了高铝球石双点样品平板正撞实验，采用VISAR测试了不同厚度的高铝球石样品在一维应变冲击压缩条件下自由面质点速度历程，得到了不同厚度的高铝球石样品Hugoniot弹性极限。实验发现，随着样品厚度的增加，高铝球石的Hugoniot弹性极限呈下降趋势。当冲击压力在6GPa-8GPa范围内，样品自由面质点速度历程存在二次再压缩现象，判断是由于内产生的破坏阵面所造成的，与玻璃中的破坏波现象具有可比性;采用Drucker-Prager屈服准则，并计及应变率的影响，提出了对材料Hugoniot弹性极限表征的修正。
表层复合法可以用来在高铝球石表面制备氧化锆涂层，可以在表面生成均匀厚度为10μm的氧化锆层，并且界面结合非常紧密，对提高表面韧性有重要意义。复合添加剂对高铝球石表面晶粒生长模式的影响，MgO-SiO2复合添加剂促进了AM997高铝球石的各向异性生长，大部分高铝球石表面晶粒长成片状结构，晶粒异常长大是一种原位反应结果，有助于形成自增韧微观结构，甚至对高铝球石大约200-300μm厚度的表层区域内的晶粒生长模式都有改变作用。CaO-SiO2复合添加剂促进AM997高铝球石颗粒的各向异性生长，形成大量长柱状颗粒；MgO-TiO2复合添加剂促进高铝球石晶粒长成棒状、片状和等轴状相间的晶粒构造，表层影响深度大约在100μm左右；MgO-TiO2-CaO三元复合添加剂与AM997高铝球石进行表层复合之后，高铝球石主要颗粒长成等轴状大颗粒，在大颗粒晶界周围弥散着棒状颗粒，棒状颗粒的长径比在1550℃烧结温度下为3:1左右，而当烧结温度升高到1600℃时，其长径比会长到超过10:1。
氧化钛和钛酸铝表层复合高铝球石试样的抗热震性，结果发现表层复合之后高铝球石的抗热震温差从200℃提高到400℃，抗热震性比纯高铝球石有明显提高，这是由于高铝球石表面生成了钛酸铝，钛酸铝具有良好的抗热震性能，加上次表层区域高铝球石晶粒生长模式发生变化，晶粒粗化并且气孔增高，这些因素共同作用带来了高铝球石抗热震性能的提高。
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