一、复相Al_2O_3基陶瓷/钢大气中直接钎焊连接界面的微观组织结构（论文文献综述）
贾勇杰[1]（2020）在《Al2O3和ZrO2基陶瓷材料的闪烧制备研究》文中研究指明Al2O3和ZrO2基陶瓷材料是应用十分广泛的结构陶瓷材料,但是其制造往往需要很高的烧结温度和长达几小时的烧结时间,不仅能耗大,而且有害环境。因此,发展Al2O3和ZrO2基陶瓷材料的低温快速烧结技术具有重要意义。本文采用一种新型的电场辅助烧结方法-闪烧方法制备Al2O3和ZrO2基陶瓷材料,实现了Al2O3和ZrO2基陶瓷材料的低温快速烧结致密化。同时,所制备的陶瓷材料具有良好的机械性能。具体研究内容和结果如下:采用高分子网络凝胶法制备了α-Al2O3纳米粉体,采用溶剂热法制备了（Co,Mn）（Co,Mn）2O4粉体。将（Co,Mn）（Co,Mn）2O4粉体和α-Al2O3纳米粉体以（Co,Mn）（Co,Mn）2O4粉体占α-Al2O3纳米粉体质量比3 wt%和6 wt%进行混合,然后通过干压成型将混合粉体压制成素坯,随后对素坯施加400～800 V/cm直流电场和80～120 m A限制电流,研究了其电场辅助下的烧结行为。研究结果表明,陶瓷素坯在一定的电场和炉温下发生闪烧现象,迅速完成了烧结致密化;闪烧发生的炉温会随着电场强度的提高而降低;在400V/cm的电场强度下,1500℃的高温也没有发生闪烧,说明闪烧发生的电场强度也存在下限;晶粒尺寸随着电场强度的增加而降低;试样的相对密度随着电流极限的提高而增长;通过提高（Co,Mn）（Co,Mn）2O4粉体的比例,降低了Al2O3基陶瓷的闪烧温度。通过黑体辐射模型估算了闪烧时样品的实际温度,发现样品的实际温度远远高于炉温。尽管如此,但是烧结时间极短,单纯凭借焦耳热效应并不能完全解释快速致密化现象。我们认为,闪烧时样品中有可能生产了高浓度的缺陷生以及发生电化学反应,导致了快速烧结致密化现象。采用溶胶凝胶法结合熔盐法制备了片状Al2O3粉体,并用高分子网络凝胶法制备了3YSZ纳米粉体。将片状Al2O3粉体和3YSZ纳米粉体混合,并采用干压成型技术得到了3YSZ/片状Al2O3复合陶瓷素坯。对素坯施加300～800 V/cm的直流电场和80～290 m A的限制电流,研究了其闪烧行为。研究结果表明,当炉温和电场达到一定阈值时,复合陶瓷样品出现闪烧现象;闪烧温度随着电场强度的升高而下降;样品发生闪烧时的电源功率损耗约为20 m W/mm3;晶粒尺寸随着限制电流的增加而增大。与传统烧结方法相比,闪烧方法可以在短时间内完成烧结致密化。同时,所制备的晶粒尺寸更为细小,具有良好的机械性能。通过提高片状Al2O3的比例,研究了不同比例下的3YSZ/片状Al2O3复合陶瓷的闪烧行为。研究结果表明,随着片状Al2O3含量的增加,复合陶瓷发生闪烧的炉温以及样品的平均晶粒尺寸发生了增大;不同复合比例的样品稳态功耗随着复合比例的升高而略有增加。另外,我们发现,当片状Al2O3的含量较大时,样品中出现了烧结不均的现象。
王当强[2]（2020）在《快速通电烧结陶瓷致密化机制研究》文中指出为了提高烧结工艺的生产效率、降低能耗和解决一些特殊烧结体材料微结构控制的需求,快速烧结技术成为当前粉末冶金技术发展的一个重要方向。在大量探索研究的基础上,国内外相关研究人员开发了多种快速烧结新工艺,如放电等离子体烧结（SPS）、闪烧（Flash Sintering）等。这些快速烧结工艺在有些研究中表现出了极高的效率和结构特异性,但在有些研究中又表现出烧结效率和烧结体结构失控特性。快速烧结的致密化机制及其关键影响因素不确定被认为是造成上述工艺特性的主要原因,也是影响相关技术发展的主要原因。在大量文献综述的基础上,针对快速烧结致密化和结构控制机制的主要争议,为了揭示快速烧结中的辅助电流与烧结温度关系、辅助电流场与物质快速扩散特性和快速升温速率与烧结致密化速度间的关联机制,本论文通过对不同陶瓷体系、不同烧结方法等工艺因素的设计,对快速烧结典型特性和机制进行了研究。研究显示不同于传统烧结致密化机制,通电加热会导致烧结体局域温度梯度差而快速升温速率与烧结温度耦合会极大促进物质烧结颗粒迁移效率,从而极大促进了烧结致密化效率。具体研究结果如下。对于具有不同导电特性的陶瓷材料,我们选择TiB2的B4C复相陶瓷材料体系,通过TiB2和B4C含量的调控,研究了通电闪烧条件下复相陶瓷材料样品中的电流和温度分布特性。结果显示:在复相陶瓷中以电阻较小的TiB2颗粒为主组成了通电烧结过程中的主要加热导电网络,成为焦耳热的主要载体,表现出了比B4C颗粒网络更高的烧结温度,TiB2和B4C颗粒界面存在明显的温度差;样品中的电流分布随着TiB2比例的增加而变得更加均匀,TiB2和B4C颗粒界面存在明显的温度差也同时降低,热均质性显着提高。对于通电电流在烧结过程中对导电物质扩散的影响,利用SPS烧结技术,研究了Cr3C2和Ni扩散偶中电流对界面物质扩散系数的影响。研究结果显示:对于导电物相,通电热处理过程中,电流场对界面物质扩散有一定的促进作用,但这种促进作用远小于界面电阻导致的界面局域温度梯度的影响。采用多种技术手段,研究了无电流辅助场的快速烧结氧化铝陶瓷,并以传统无压烧结结果作为参照,揭示了不同升温速率和烧结温度对氧化铝快速致密化的动力学过程的影响。结果显示:高的升温速率可以明显抑制传统升温过程中的晶界/表面扩散,使得部分纳米颗粒在烧结高温时段依然存在,并表现出快速迁移特性;高的升温速率同时导致表面/晶界扩散和晶格扩散的重叠,明显改变了烧结过程中晶粒尺寸分布的变化特性,延迟烧结致密化过程中颗粒移动冻结状态的出现,从而在烧结后期开始时获得较高的致密度,减少烧结对物质晶格扩散的依赖,提高烧结致密化效率。
马永辉[3]（2020）在《Al2O3基共晶陶瓷原位微观力学行为与组织韧化机制研究》文中研究指明作为新一代超高温结构材料,Al2O3基共晶陶瓷具备优异的高温力学性能、组织热稳定性、高温抗氧化性和抗蠕变性能,有望广泛应用于先进航空航天发动机和燃气轮机的高温结构部件。然而,目前Al2O3基共晶陶瓷的微观组织与材料力学性能之间的关系尚不够明确,对其断裂损伤行为和强韧化机制缺乏深入的研究。本文构建了Al2O3基共晶陶瓷的微观力学理论模型并结合有限元方法进行模拟分析;采用原位透射电镜微观力学技术对亚微米圆柱和微悬臂梁试样的微观力学性能进行测试,系统研究了微观组织、界面微结构和试样几何尺寸等因素对Al2O3基共晶陶瓷的微观变形和断裂行为的影响规律,从而揭示典型Al2O3基共晶陶瓷的塑性变形机制与强韧化机制。采用热压烧结制备了致密Al2O3/SmAlO3（SAP）陶瓷,其物相由α-Al2O3和SAP组成。当热压温度为1500℃时,烧结态Al2O3/SAP陶瓷具有最佳综合力学性能,致密度和平均晶粒尺寸分别为99%和1.3μm,室温抗弯强度和SENB断裂韧性分别为558MPa和5.59MPa·m1/2。烧结过程中原始粉体所含过饱和稀土元素通过扩散富集并形核长大,从而在Al2O3晶粒内部形成纳米析出颗粒。利用脉冲放电等离子辅助熔凝制备了不同组织形态的Al2O3/SAP共晶陶瓷,随着熔融温度不断升高,“半固态-液态”粗大不规则组织逐渐演变为均匀细小的共晶组织。熔凝形成的Al2O3/SAP共晶组织具有共格界面,位向关系为Al2O3[000l]//SmAlO3[021],Al2O3（1100）//SmAlO3（100）;而烧结态 Al2O3/SAP 组织中各等轴晶粒间的晶界属于随机取向的非共格界面。采用原位TEM微悬臂梁测试了不同类型界面的断裂韧性,发现Al2O3-SAP共晶共格界面的断裂韧性高达2.83MPa·m1/2,高于同成分等轴晶组织界面。材料的界面断裂韧性受微观组织结构和相成分的共同影响,而组织成分和晶界结构共同决定了界面能的大小,界面能越高,相应的界面断裂韧性越低。通过微观压缩力学测试并结合有限元分析,发现微观压缩过程中Al2O3基体与富含稀土相（如REAG和REAP相）形成协同塑性变形,其中包括AlO3基体的基面滑移以及共晶界面滑移等变形机制。共晶组织所具有的良好界面结合有效阻碍了界面滑移,展现出较高的抗压强度;Al2O3/Y3Al5O12（YAG）和Al2O3/SAP共晶陶瓷的微观抗压强度分别为7.2GPa和5.9GPa。在棒状Al2O3/GdAlO3（GAP）共晶陶瓷的微观单轴压缩测试中,其微观屈服强度和抗压强度分别为5.3GPa和6.1GPa;其塑性变形响应存在各向异性,当棒状共晶组织生长方向与加载方向近垂直时表现为界面滑移机制,而与加载方向平行时呈现由于各组成相间应力不均导致的相界面开裂失效。Al2O3/Er3Al5O12（EAG）/ZrO2共晶陶瓷中细小ZrO2均匀分布于共晶基体内,微观压缩变形时纳米ZrO2颗粒显着阻碍塑性变形,有助于增强增韧。基于原位TEM微悬臂梁弯曲断裂测试,发现不同共晶样品在组织形态和取向上存在明显的断裂行为差异,其中棒状Al2O3/GAP试样在共晶组织纵剖面上出现了 R曲线增韧效应。有限元微观断裂力学模拟证实了棒状组织分布使裂纹扩展路径上出现明显的应力场差异,从而导致裂纹扩展平面偏转。裂纹开裂过程中通过纳米级裂纹桥接和裂纹偏转实现能量耗散和增韧效果,可使断裂韧性增至3.07MPa·m1/2。此外,微悬臂梁试样的厚度和几何形状因子也是影响断裂韧性的因素。Al2O3/YSZ共晶陶瓷微悬臂梁的弯曲断裂测试表明,共晶陶瓷中出现的应力诱发ZrO2相变增韧可使断裂韧性增至5.50MPa·m1/2。
李发智[4]（2019）在《激光直接成形氧化铝基陶瓷气孔形成机理及控制研究》文中研究表明陶瓷材料作为世界主要应用材料之一,因其优异的物理和化学性能被广泛地应用在航空航天、生物医疗和工业领域。陶瓷零件传统制备工艺由于制备复杂、模具化生产、产品收缩比大及添加粘结剂等问题,造成了陶瓷复杂定制化零件成品率较低,成本高。激光直接成形技术属于增材制造的一种,通过层层累积的工艺进行直接熔融成形。相对陶瓷传统制备工艺减少了制造模具、添加粘结剂等环节,提高了制备效率,减少了制备成本。本文利用激光直接成形技术进行氧化铝基陶瓷单道多层陶瓷成形件的基础研究,探究陶瓷成形件内气孔缺陷的形成机理,构建气孔形成模型,并在此基础上进行不同策略的控制分析。基于气孔缺陷研究基础,成功制备出应用在血液分析仪中的陶瓷柱塞零件。本文具体研究内容如下:（1）根据激光直接成形工艺特点,对陶瓷成形件的层间孔隙、层内孔隙、晶间孔隙和缩孔四类气孔缺陷进行了研究。基于陶瓷结构件形状特征,发现陶瓷结构件气孔的形貌和分布特征与陶瓷结构件形状及成形方式有关。基于陶瓷材料不同配比特征,从氧化铝/氧化锆二元相图出发,对陶瓷成形件的气孔特征及组织形貌进行了研究。对成形件不同区域处的气孔特征进行了系统的分析,研究了从亚共晶、共晶到过共晶陶瓷材料成形的组织演变及气孔分布特征。分析了成形件组织形貌特征与气孔缺陷之间关系。发现通过增加氧化锆比例可以减少气孔缺陷的产生。（2）基于凝固理论及气泡动力学,构建了无量纲气泡逸出因子作为气孔形成的评判依据。在此基础上建立了不同Marangoni对流模式下熔池不同位置处的气孔形成模型。通过气孔形成模型阐明了气孔的形成机制。并采用实验方法对气孔形成机制进行了分析。研究结果表明:外流模式下,熔池中心上部区域容易形成聚集孔隙,内流模式下,熔池中心下部区域容易形成聚集孔隙。（3）基于气孔形成机制的分析,从工艺参量和过程参量两个方面对成形件的气孔率进行了控制研究。通过单因素试验分析不同工艺参数对气孔率的影响规律。讨论了气孔面积区间对成形件气孔率的显着性影响。最后利用田口法进行工艺参量的优化。通过分析熔池温度和等离子体等过程参量对气孔缺陷的影响,建立熔池温度和等离子羽辉质心高度与气孔率之间的相关关系。结果表明:成形件内面积区间在0-1000μm2的小型孔隙数量最多。熔池温度与气孔率之间属于弱负相关关系。等离子质心高度和气孔率属于高度正相关。（4）对单道多层、多道单层和柱塞三种陶瓷成形件的力学性能进行了分析。根据气孔分布特征和成形件截面特征,成形件内部区域可分为高气孔率区域和低气孔率区域。结果表明:低气孔率区域,单道多层陶瓷结构件的硬度最高为1500Hv,柱塞的断裂韧性最大;高气孔率区域,柱塞结构件的硬度最高,而单道多层陶瓷结构件的断裂韧性最大。通过对单道多层陶瓷件块状结构和柱塞的抗压强度测试可知,单道多层结构件的强度可达1373 MPa,而柱塞的抗压强度为474.5MPa。
冯潇强[5]（2019）在《ZrB2基陶瓷材料的抗氧化及电热传输机制研究》文中进行了进一步梳理发动机尾喷管部位的雷达散射是制约飞行器全向隐身最重要的短板,尾喷管部位由于具有较高的环境温度,需要通过高温隐身实现降低RCS的目的。目前国内外在高温隐身领域的研究都以电性吸波材料为主,但电性吸波材料厚度较厚、吸波效果较差、实现难度较大,短期内难以投入应用,而将超材料设计应用到高温隐身领域则有希望解决上述问题,成为实现高温隐身的一种全新的技术途径。超材料结构中的导电图形层通常采用的金属材料无法承受尾喷管的高温环境,而只有稳定的高温导电材料才是稳定的电磁波吸收或控制源,这是实现高温吸波的最关键因素。ZrB2基超高温陶瓷材料由于具有高熔点、高电导、高热导、较好的抗氧化和抗热震等性能,是常规金属材料的最佳替代材料。ZrB2陶瓷材料在高温环境下暴露于有氧气氛中时仍然不可避免地会发生氧化反应,引起超材料隐身涂层的失效,这同时也是制约ZrB2陶瓷材料在高温领域的其他方面广泛应用的重要缺陷。而掺杂等方法在提高ZrB2陶瓷材料的抗氧化性能的同时不可避免会引起其导电性和导热性的变化,从而对RCS减缩效果产生影响。本文针对超材料高温隐身涂层的设计需求和ZrB2超高温陶瓷材料存在的主要问题,重点开展ZrB2基超高温陶瓷材料的高温氧化行为及机理,ZrB2基等离子喷涂涂层制备工艺及性能和ZrB2基超高温陶瓷材料电热传输性能及机理等方面的研究。进一步提升ZrB2基超高温陶瓷材料的抗氧化性能,应用等离子喷涂技术实现ZrB2基涂层的制备,并实现高温下ZrB2基超高温陶瓷材料电性能可调,为下一代隐身飞行器的全向隐身提供材料技术支撑。本论文主要内容如下:1.通过掺杂法对ZrB2陶瓷材料进行“响应型”保护,使其在处于高温氧化环境时可以做出响应,形成稳定的保护层,从而提升其抗氧化性能。采用放电等离子烧结工艺对ZrB2基超高温陶瓷材料进行SiC和WC共掺杂,显着增强了其抗氧化性能。通过与SiC单掺杂和WC单掺杂的ZrB2超高温陶瓷材料以及无压烧结工艺制备的ZrB2超高温陶瓷材料的氧化行为进行比较分析,得出其最优的抗氧化性能来源于多重抗氧化机制的互补效应,多重抗氧化机制包括:（1）SiC的掺杂会使材料的表面在氧化过程形成一层稳定的玻璃相保护层,起到隔绝氧气的作用;（2）WC的掺杂有助于提升氧化产物ZrO2的致密度,从而增加氧气在ZrO2层中的扩散难度;（3）SiC和WC共掺杂会显着降低ZrB2超高温陶瓷材料的气孔率,减少可供氧分子渗透的内部通道,从而提升其抗氧化性能。通过共掺杂实现多重抗氧化机制互补效应,显着提升ZrB2陶瓷材料的抗氧化性能,是本论文的创新之一。2.通过包覆法对ZrB2陶瓷材料进行“预防型”保护,在其经受高温氧化之前预先包裹一层保护层,从而提升其抗氧化性能。利用正硅酸乙酯的水解-缩聚反应,通过溶胶凝胶法在ZrB2颗粒表面包覆一层SiO2保护层,制备出ZrB2@SiO2包覆式复合粉体。利用通过化学共沉淀法在ZrB2颗粒表面包覆不易挥发流失的氧化物保护层,制备出ZrB2@MexOy（ZrB2@Al2O3、ZrB2@Y2O3和ZrB2@ZrO2）包覆式复合粉体。首次利用原位合成法,在氟化物中原位合成ZrB2颗粒,从而制备出ZrB2@MeFx（ZrB2@YF3、ZrB2@CeF3、ZrB2@SrF2和ZrB2@LaF3）包覆式复合粉体,这是本文的又一创新之处。对不同方法制备的三种包覆式陶瓷复合材料的氧化行为进行研究,其包覆层都对ZrB2陶瓷的抗氧化性能有一定的提升作用,为提高ZrB2陶瓷材料的抗氧化性能提供了一个可行的新方向。3.利用等离子喷涂工艺实现了涂层型ZrB2陶瓷材料的制备,在不锈钢基底上沉积出厚度均匀、附着力高的ZrB2涂层,验证了用于超材料隐身的ZrB2导电图形层在尾喷管部位涂装的可行性。并对其组织结构和抗氧化性能进行研究分析,发现制备的ZrB2等离子喷涂涂层结构疏松、孔隙率大,且抗氧化性能远不如与其材料组份相同的块体状样品的抗氧化性能。揭示了ZrB2等离子喷涂涂层较高的孔隙率是导致其抗氧化性能下降的主要因素。4.为提升抗氧化等性能所做的改性处理会引起ZrB2陶瓷材料微观结构的变化,进而改变其导电性和导热性,利用四探针法和闪光法对具有不同微观结构的ZrB2超高温陶瓷材料进行电阻率和热导率测试,系统研究ZrB2超高温陶瓷材料的电热传输性能与微观结构之间的关系。为提高ZrB2超高温陶瓷材料抗氧化性能所掺杂的SiC对电传输来说属于绝缘相,而对热传导来说属于良导体,因此SiC的掺杂对电导率和热导率有着截然相反的影响作用。ZrB2超高温陶瓷材料作为典型的多晶材料,其内部存在大量的界面,内部界面对于电传输和热传导都起到阻碍作用,因此界面氧化物杂质的增多和界面面积的增大都会对电热传输产生消极影响。通过调整制备工艺可以改变ZrB2超高温陶瓷材料的微观结构,实现对其电热传输性能的人为调控,从而满足不同结构和功能的超材料的设计需求。
郑祖金[6]（2018）在《Al2O3陶瓷和TC4钛合金钎焊工艺与连接机理研究》文中进行了进一步梳理本文针对Al2O3陶瓷与TC4钛合金的连接需求,分别采用了Ag-Cu-Ti活性钎料和Ag-Cu非活性钎料进行了这两种材料的钎焊连接。通过添加中间层与使用复合钎料的方法缓解了接头中的残余应力,采用试验研究和理论分析相结合的方法,分析了接头的界面微观结构,进行了钎焊连接工艺优化,研究了不同工艺参数对接头的界面结构及连接质量的影响。试验发现采用Ag-Cu-Ti钎料和Ag-Cu钎料在优化的工艺参数下均能实现Al2O3陶瓷与TC4钛合金的连接。采用Ag-Cu-Ti活性钎料连接强度较高,但需要采用较高的钎焊温度（900℃）,而采用Ag-Cu钎料可以在相对较低的温度（820℃）下实现钎焊连接。基于对采用不同中间层时界面分析结果,确定试验中采用180微米Cu作为中间层时接头性能最好。利用扫描电镜等方法分析了连接接头界面结构,结果表明采用Ag-Cu-Ti钎料钎焊时典型界面层结构为:Al2O3陶瓷/TiAl+Cu3Ti3O/Ag（s.s）+TiCu4+Ti3Cu4/TiCu4/Ti3Cu4/TiCu/Ti2Cu/β-Ti/TC4钛合金;采用Ag-Cu钎料钎焊时在钎缝中部生成了Cu（s.s）,其他界面层结构与采用Ag-Cu-Ti钎料时完全一致。采用抗剪强度评价接头的连接质量,结果表明:采用Ag-Cu-Ti钎料时,当钎焊温度为850℃、保温时间为10min,使用180微米Cu中间层时接头的强度最高,达到142MPa;采用Ag-Cu钎料时,当钎焊温度为820℃、保温时间为10min,使用180μmCu作为中间层时接头达到相对较高强度131MPa。为了调节钎缝的线膨胀系数,缓解接头的残余应力,采用Ag-Cu+SiC复合钎料钎焊了Al2O3陶瓷与TC4钛合金。通过实验优化了复合钎料中SiC的含量以及钎焊的工艺参数,接头的强度在使用AgCu+3wt.%SiC复合钎料,钎焊温度为870oC,保温时间为3min时达到相对较高强度110MPa。
陈代荣,韩伟健,李思维,卢振西,邱海鹏,邵长伟,王重海,王浩,张铭霞,周新贵,朱陆益[7]（2018）在《连续陶瓷纤维的制备、结构、性能和应用:研究现状及发展方向》文中指出连续陶瓷纤维是纤维增强陶瓷基复合材料的增强体,对提高陶瓷基复合材料的强度和韧性起关键作用,高损伤容限和高强度陶瓷纤维是阻止裂纹扩展实现陶瓷基复合材料强韧化的保障。本文对碳化硅、氮化硅、氮化硼、氧化铝和氧化锆等几种陶瓷纤维的制备方法、结构、性能和应用等方面进行了全面的综述,指出了今后的发展方向,期望为未来陶瓷纤维的研究、开发及应用提供参考。
吴立舟,江畅,聂明明,李轩颖[8]（2018）在《真空钎焊工艺对Al2O3陶瓷/304不锈钢接头成形的影响》文中研究指明采用Ag-Cu-Ti钎料对Al2O3陶瓷与304不锈钢进行了不同工艺参数下的真空钎焊连接试验。通过SEM、EDS、XRD方法分析了钎焊接头的显微组织和界面反应产物,研究了钎焊温度和保温时间对钎焊接头组织和裂纹的影响。结果表明,Al2O3/304接头钎缝分为3个反应区,分别是靠近陶瓷的反应层,由Ti O反应层和Ti3Al反应层组成;钎缝区,由Ag（Cu）固溶体、Cu（Ag）固溶体和Ti Fe2组成;靠近不锈钢的Ti Fe2+Ti O反应层。随着钎焊温度升高,保温时间的延长,接头钎缝中Ti Fe2数量增加,尺寸增大,这降低了通过塑性变形缓解接头残余应力的能力,同时陶瓷侧界面反应层增厚。这些使得接头陶瓷的裂纹现象越严重。
张明华[9]（2017）在《低合金高强耐候钢用药芯焊丝及接头组织和性能研究》文中研究表明耐候钢具有良好的承载能力和耐大气腐蚀性能,大量用于铁路车辆的车体和转向架制造。随着铁路运输逐渐高速化、重载化和安全性能不断提升,对低合金耐候钢的强度和耐大气腐蚀性要求不断提高,450MPa级耐候钢得到了广泛应用。焊接是铁路车辆制造的关键技术,目前国内低合金高强耐候钢焊接生产主要采用焊条电弧焊和实心焊丝气体保护焊,还没有与450MPa级耐候钢相匹配的药芯焊丝和焊接工艺方法。药芯焊丝具有生产率高、可通过合理改变药芯成分调控焊缝性能、实现自动化焊接等优点,因此,研制450MPa级低合金高强耐候钢用药芯焊丝,获得强韧性、疲劳强度和耐候性匹配良好的焊接结构,具有重要的理论意义和工程应用价值。本文采用“渣-气双重保护”和“全方位脱氧”方法来净化焊缝和细化晶粒,提高焊缝金属的强度和韧性;通过调配药芯组分使焊缝与母材平滑过渡,降低焊接接头应力集中、提高疲劳强度;同时通过适当提高Ni含量、降低C、S杂质含量、细化晶粒,获得与母材相当的耐大气腐蚀性。根据上述机理,本文成功研制出450MPa级低合金高强耐候钢焊接用气体保护药芯焊丝,药芯焊丝的组成（质量百分比计）为:金红石（Ti O2）25～40%,石英砂（Si O2）3～7%,镁砂（Mg O）1～3%,硅铝酸盐（K2O·Al2O3·6Si O2）3～12%,氟化钠（Na F）1～4%,氧化钠（Na2O）1～3%,低碳锰铁5～15%,硅铁3～7%,Ni 2.5～5.5%,Cr 2.5～7%,Cu1～3%,钛铁1.5～5.5%,钼铁和钒铁≤3%,其余为铁粉。药芯焊丝焊接工艺性评定表明,研制的药芯焊丝引弧容易,焊接过程中电弧稳定,焊缝成形美观,能实现平焊、横焊和立焊等全位置焊接;焊后脱渣容易,焊接烟尘小,焊接工艺性优良。通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）分析了药芯焊丝熔敷金属的微观组织。药芯焊丝熔敷金属晶粒细小,主要由针状铁素体（AF）组成,还有部分粒状贝氏体、少量先共析铁素体、侧板条铁素体和块状细晶铁素体。扫描电镜下,熔敷金属中分布有大量尺寸为0.2～2μm的非金属氧化夹杂物Ti-Mn-Si-Al-O,针状铁素体以此氧化夹杂物为核心生长。透射电镜下,针状铁素体和贝氏体铁素体内部含有较高密度的位错。通过拉伸、低温冲击和旋转弯曲疲劳试验,研究了药芯焊丝熔敷金属的力学性能。熔敷金属屈服强度为575MPa,抗拉强度为620MPa,-40℃下的冲击吸收功为96J,疲劳极限σ-1（2×106）为351 MPa,分别是设计目标值的1.28、1.13、1.6和2.2倍。药芯焊丝采用低碳设计,加入锰铁脱硫净化焊缝,添加Ni元素降低韧/脆转变温度、Ti元素与O和其他元素形成有效夹杂物,进一步通过微合金元素V和Mo细化晶粒。针状铁素体和粒状贝氏体交错分布,能抑制晶界裂纹形成,还可提高滑移形变抗力,增加裂纹扩展的晶界阻力,是熔敷金属低温韧性和疲劳强度提高的主要原因。采用周期浸润腐蚀试验和电化学腐蚀试验分析了药芯焊丝熔敷金属在模拟工业环境下的腐蚀行为,通过SEM和X射线衍射仪（XRD）研究腐蚀产物形貌、结构和物相组成。结果表明,周期浸润腐蚀后,药芯焊丝熔敷金属的锈层产物致密,与基体结合较紧密;腐蚀初期,锈层主要由Fe3O4和α-Fe OOH组成;腐蚀后期,锈层物相主要是γ-Fe OOH和α-Fe OOH。电化学腐蚀试验中,药芯焊丝熔敷金属裸钢试样和周期浸润腐蚀后的带锈试样的开路电位和线性极化电阻均高于母材,通过Tafle曲线拟合所得自腐蚀电位高于母材、自腐蚀电流密度低于母材,对交流阻抗谱拟合后计算所得腐蚀电流密度低于母材。与母材相比,药芯焊丝熔敷金属中含有较多的Ni元素使腐蚀电位正移,较少的C、S杂质元素含量降低腐蚀速率;由于Cu和Cr元素在内锈层与基体界面处局部富集,促进药芯焊丝熔敷金属的腐蚀产物向热力学稳定的α-Fe OOH发展,使锈层产物均匀、致密、与基体结合较紧密;药芯焊丝熔敷金属中的针状铁素体晶粒细小、晶界多,使阳极电流由更多的晶界承受,阳极腐蚀电流密度更小。因此,药芯焊丝熔敷金属在大气腐蚀初期和后期,耐蚀性均优于母材。研究了不同热输入量对药芯焊丝气体保护焊组织及性能的影响,结果表明,在小热输入0.74KJ/mm和中等热输入0.96KJ/mm下,焊缝表层组织主要以针状铁素体为主,有部分粒状贝氏体、少量先共析铁素体和侧板条铁素体,晶粒细小,焊缝中心处的组织为均匀的细晶铁素体;焊接热影响区粗晶区的组织均为板条贝氏体加粒状贝氏体组成,细晶区组织都为均匀而细小的铁素体。焊缝金属的强度、塑性、低温韧性、疲劳强度和耐蚀性能均达到要求,与母材相差不大。在大热输入1.19KJ/mm下,由于合金元素烧损、焊缝含氧量增加和热输入量提高引起的冷却速度降低,使得焊缝和热影响区的组织粗化,焊缝处发生脆化,低温韧性降低,耐蚀性有所降低。药芯焊丝焊接时应采用热输入0.96KJ/mm,以获得优良的焊缝组织和性能,同时可适当提高生产率。
徐笑阳[10]（2016）在《太阳能热发电输热管道用堇青石—莫来石—刚玉复相陶瓷材料的研究》文中研究指明太阳能热发电是解决当前能源危机的重要途径,如何提高热发电效率已成国内外研究和应用的热点。作为太阳能热发电装置中关键的输热管道在太阳能热发电站中起着传输热能的重要作用,其传热效率直接影响太阳能热发电效率。为满足第三代塔式太阳能热发电装置（以高温空气为工质）的需求,本文以α-Al2O3、合成莫来石、苏州土、滑石和工业氧化铝为原料,采用无压烧结法制备了用于太阳能热发电输热管道的堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷材料,可完全取代第1、第2代太阳能热发电站用的耐高温性能差、不耐腐蚀的金属合金管道。利用TG-DSC、XRD、SEM、FE-SEM和TEM等现代测试技术研究了复相陶瓷配方组成、制备工艺、结构与性能的关系,研究了复相陶瓷的抗热震和致密化机理;揭示了稀土氧化物Sm2O3改善复相陶瓷高温性能和热学性能的作用机制。采用Ansys Workbench软件对不同管道结构的陶瓷管道传热过程中的温度场、压力场和流速场进行了模拟,确定了最佳管道设计工艺。用挤出成型方法制备了太阳能热发电用复相陶瓷输热管道,以堇青石微晶玻璃质管道粘接剂对其进行连接,研究了粘接剂与陶瓷管道间的粘结机理。主要研究成果如下:（1）根据太阳能输热管道结构与性能的要求,设计了原位合成堇青石结合莫来石、刚玉复相陶瓷配方组成并研制了A系列复相陶瓷样品。研究了复相陶瓷配方组成（控制刚玉、莫来石和堇青石的合成质量配比）、烧结温度、结构与性能的关系,探讨了抗热震机理。研究表明,在13401500℃烧结范围内,样品具有良好的耐高温性能,但烧结温度较高,瓷化温度>1460℃。经1500℃烧结A2（设计刚玉、莫来石和堇青石为40wt%、40wt%和20wt%）样品的性能较优,其吸水率为0.10%,气孔率为0.33%,体积密度为3.01g·cm-3,抗折强度为114.07MPa,热膨胀系数为7.38×10-6℃-1（室温800℃）。样品抗热震性好,残余强度达123.23MPa,较热震前样品强度未损失反而增长了8.03%。XRD分析表明样品热震前后相组成均为刚玉、莫来石、镁铝尖晶石和α-石英,FE-SEM分析发现样品还含有少量的堇青石（15wt%）。当配方组成中α-Al2O3和合成莫来石含量较多时,晶粒尺寸较小,比苏州土、滑石等含量较多的配方样品致密度高,但不利于堇青石的原位合成。样品有大量发育良好的柱状刚玉晶粒和块状莫来石晶粒,它们相互交织排列,赋予样品较高的强度;抗热震机理研究表明,热震后的样品中莫来石含量增多,致使应力场增强,裂纹发生分叉和偏转,消耗了热震应力能量,致使样品抗热震性提高。（2）为进一步提高堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷致密度、降低烧结温度,提高原位合成堇青石的量。在A2配方基础上,试验分别添加多种稀土氧化物和变价金属氧化物如Y2O3,Sm2O3,MnO2和V2O5等作为烧结助剂,通过对样品结构性能以及技术经济的对比研究,优选了稀土Sm2O3作为烧结助剂。设计并研制了添加不同稀土Sm2O3的AS（Sm2O3-堇青石-莫来石-刚玉）系列样品,探讨了复相陶瓷致密化机理。结果表明添加0.55wt%的Sm2O3可显着降低复相陶瓷的烧结温度和提高陶瓷的致密度及抗折强度,比A2配方样品的最低烧结温度降低了20120℃。经1420℃烧结AS3（添加3wt%Sm2O3）样品的综合性能最优,吸水率、气孔率和体积密度分别为0.03%,0.10%和3.16g·cm-3,抗折强度可达123.48MPa,样品的相组成为刚玉、莫来石、堇青石、镁铝尖晶石、α-石英和Sm2Si2O7,原位合成堇青石的量增至14.4%。致密化机理研究表明,Sm3+存在于玻璃相中和晶界处,添加Sm2O3不仅可促进了液相烧结,还能在晶界处析出晶体,降低晶界迁移速率,抑止晶粒生长,促进了致密结构的形成。（3）研究了Sm2O3对复相陶瓷高温性能和热学性能的作用机制。结果表明,添加Sm2O3能有效改善复相陶瓷的高温性能和热学性能,添加3wt%Sm2O3的AS3烧结样品比基础配方A2样品具有更好的高温抗蠕变性、抗热震性、高温稳定性以及更低的热导率。经1100℃高温服役100h后形变量仅为0.2mm,抗折强度高达157.74MPa,增长率为27.75%;热膨胀系数也降至5.96×10-6℃-1,经30次热震（1100℃室温,风冷）后抗折强度高达147.81MPa,增长率为19.70%;经2001100℃热循环100次后的抗折强度为147.97MPa,增长了19.83%;AS3样品热物理性能较优,其热扩散系数、比热容和热导率分别为2.86mm2·s-1、0.75J·（g·℃）-1和6.81W·（m·K）-1。抗高温蠕变机理是Sm2O3富集在晶界上与SiO2生成硅酸钐晶相,阻碍了复相陶瓷内部的传质过程,减小扩散率,并细化晶粒,继而降低了复相陶瓷的蠕变率。复相陶瓷优良的耐高温性能将确保太阳能输热管道安全有效地工作。这种优良的抗热震性、抗高温蠕变性及高温稳定性来源于（1）高温试验过程中样品中玻璃相分布更加均匀,热动力驱使一些颗粒状微晶析出形成钉扎效应;（2）原位合成的低热膨胀系数堇青石含量和高温稳定性优异的莫来石含量增加,致使样品热稳定性和强度提高。复相陶瓷优良的热物理性能来源于添加Sm2O3降低了声子的传播速度,加剧了晶格散射,使复相陶瓷的热导率下降,这将有效降低复相陶瓷管道材料的散热速度,确保输送热工质具有较高温度,提高太阳能热发电效率。（4）研制了太阳能热发电用陶瓷输热管道连接用的堇青石微晶玻璃质管道粘接剂,探讨了管道粘接剂配方组成、显微结构对样品粘接性能、抗热震性能、热稳定性能及相组成的影响规律,揭示了管道粘接剂粘结机理。以苏州土、桂广滑石和工业氧化铝为主要原料,TiO2为晶核剂,经核化（800℃,2h）、晶化（950℃,2h）制备了B系列堇青石微晶玻璃,结构性能研究表明外加1wt%TiO2的B1配方样品较优,其吸水率为0.78%,气孔率为1.95%,体积密度为2.50g·cm-3,抗折强度达66.07MPa,热膨胀系数为5.20×10-6℃-1,相组成全为堇青石,堇青石晶粒呈颗粒状,平均粒径较小（0.225μm）,但该微晶玻璃的熔点较高（>1300℃）,不适合管道连接要求。继而展开了降低堇青石微晶玻璃质管道粘接剂熔点的研究工作。即在B1基础上引入高温熔剂,制备了与复相陶瓷管道有良好物理化学适应性的BR系列管道粘接剂。粘接剂BR34（堇青石微晶玻璃60wt%,高温熔剂BF242 40wt%）粘结性能最佳,粘接强度高达10.26MPa,远超过行业标准（JC/T 547-2005）粘接剂的1MPa,相组成为堇青石、钠长石和α-方石英。粘接剂BR34还具有良好的抗热震性和热循环性能,经30次热震（1100℃室温,风冷）后剪切强度为8.51MPa,经100次热循环（2001100℃）粘接剂的剪切强度增至26.93MPa,增长了162.48%。热震和热循环过程中,钠长石熔融产生大量高温液相迅速填充复相陶瓷的表面气孔,并析出大量堇青石晶体,有效改善样品抗热震性能和热循环性能。管道粘接剂粘结机理表明,高温下粘接剂中碱性氧化物沿着复相陶瓷表面孔隙向陶瓷内部渗透即粘结剂中的液相填充复相陶瓷气孔,冷却后在渗透部位析出堇青石晶体,形成“铆接”,致使二者紧密结合。（5）为了提供最佳输热管道设计参数,设计了不同管径（30mm,40mm,50mm）、不同形状（圆孔,六边形,八边形）和不同等体积放大倍数（2.5倍,5倍）的陶瓷输热管道。采用Ansys Workbench软件对其输热管道和传热介质在传热过程中的温度场、压强场以及速度矢量场进行了模拟分析。研究表明,当管材（AS3堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷）、传热介质（高温空气）、管道体积（884224mm3）的条件一定时,适中的管径（40mm）、管道形状为圆形时,温度场分布最均匀,传热效率最高。随着等体积放大,传热效率也提高。（6）为了太阳能热发电用陶瓷输热管道材料的大规模产业化生产,采用挤出成型研制了适合太阳能热发电用的堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷输热管道材料,进行了管道连接试验,并对陶瓷管道材料的物理性能、气密性、耐腐蚀性能、抗热震性能和热循环性能进行了研究。研究表明,经1420℃烧结的管道性能优良,其吸水率、气孔率、体积密度、a轴抗压强度和连接处抗折强度分别为0.07%、0.19%、3.02g·cm-3、32.40MPa和18.35MPa。陶瓷输热管道材料表现出优异的气密性、耐腐蚀性能和热稳定性能,酸、碱腐蚀质量损失均小于0.5%,经30次热震（1100℃室温,风冷）后强度增长了6.29%,在200℃1100℃温度条件下热循环100次抗折强度增长了12.70%。该管道材料满足太阳能热发电用输热管道要求,本研究为太阳能热发电堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷输热管道材料的产业化提供了理论依据。
二、复相Al_2O_3基陶瓷/钢大气中直接钎焊连接界面的微观组织结构（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、复相Al_2O_3基陶瓷/钢大气中直接钎焊连接界面的微观组织结构（论文提纲范文）
（1）Al2O3和ZrO2基陶瓷材料的闪烧制备研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 烧结方法 |
| 1.2.1 常规无压烧结 |
| 1.2.2 热压烧结 |
| 1.2.3 震荡压力烧结 |
| 1.2.4 微波烧结 |
| 1.2.5 放电等离子烧结 |
| 1.3 闪烧 |
| 1.3.1 闪烧技术 |
| 1.3.2 闪烧材料体系 |
| 1.3.3 闪烧可能机理 |
| 1.4 选题依据与研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 实验材料及测试方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料及药品 |
| 2.3 实验设备及仪器 |
| 2.4 样品素坯的制备 |
| 2.5 闪烧实验平台的搭建 |
| 2.6 测试及表征方法 |
| 2.6.1 物相表征 |
| 2.6.2 微区分析 |
| 2.6.3 能谱测试 |
| 2.6.4 体积密度测试 |
| 2.6.5 机械性能分析 |
| 2.6.6 黑体辐射模型(BBR) |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 Al_2O_3/(Co,Mn)(Co,Mn)_2O_4 陶瓷材料的闪烧研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 α-Al_2O_3粉体的制备和表征 |
| 3.2.1 Al_2O_3粉体的制备 |
| 3.2.2 Al_2O_3粉体的表征 |
| 3.3 (Co,Mn)(Co,Mn)_2O_4 粉体的制备和表征 |
| 3.3.1 (Co,Mn)(Co,Mn)_2O_4 粉体的制备 |
| 3.3.2 (Co,Mn)(Co,Mn)_2O_4 粉体的表征 |
| 3.4 Al_2O_3/(Co,Mn)(Co,Mn)_2O_4 陶瓷材料的闪烧研究 |
| 3.4.1 Al_2O_3-3wt%(Co,Mn)(Co,Mn)_2O_4 闪烧实验探究 |
| 3.4.2 Al_2O_3-6wt%(Co,Mn)(Co,Mn)_2O_4 闪烧实验探究 |
| 3.4.3 Al_2O_3/(Co,Mn)(Co,Mn)_2O_4 陶瓷材料的物相变化 |
| 3.4.4 分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 5wt%片状氧化铝复合3YSZ的闪烧研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 片状Al_2O_3粉体的制备和表征 |
| 4.2.1 片状Al_2O_3的制备 |
| 4.2.2 片状Al_2O_3粉体的表征 |
| 4.3 3YSZ粉体的制备与表征 |
| 4.3.1 3YSZ粉体的制备 |
| 4.3.2 3YSZ粉体的表征 |
| 4.4 3YSZ/5 wt%片状Al_2O_3 复合陶瓷的闪烧研究 |
| 4.4.1 电场强度对闪烧实验过程的影响 |
| 4.4.2 电流密度对闪烧实验过程的影响 |
| 4.4.3 闪烧样品与原始粉末对比 |
| 4.4.4 闪烧复合材料的机械性能 |
| 4.5 可能的机理讨论 |
| 4.5.1 焦耳热 |
| 4.5.2 缺陷理论和电化学理论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高比例片状氧化铝复合3YSZ的闪烧研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高比例3YSZ/片状氧化铝复合陶瓷的闪烧研究 |
| 5.2.1 高比例3YSZ/片状氧化铝复合陶瓷素坯的制备 |
| 5.2.2 高比例3YSZ/片状氧化铝复合陶瓷的闪烧研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）快速通电烧结陶瓷致密化机制研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景介绍 |
| 1.2 烧结方法介绍 |
| 1.2.1 传统无压烧结 |
| 1.2.2 自蔓延高温合成 |
| 1.2.3 热压烧结 |
| 1.2.4 放电等离子体烧结 |
| 1.2.5 闪烧 |
| 1.2.6 快速升温无压烧结 |
| 1.3 传统烧结机理介绍 |
| 1.3.1 烧结驱动力 |
| 1.3.2 点缺陷的形成,扩散和化学势 |
| 1.3.3 固相烧结致密化机理 |
| 1.3.4 固相烧结晶粒生长机制 |
| 1.4 快速升温烧结机理研究 |
| 1.5 本文研究目的和主要内容 |
| 第二章 制备方法及测试手段 |
| 2.1 实验原料及相关设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 相关设备 |
| 2.2 相关测试仪器 |
| 2.2.1 形貌观察 |
| 2.2.2 密度测量 |
| 2.2.3 硬度测量 |
| 2.2.4 元素分布分析(EDS分析) |
| 2.2.5 X射线衍射分析(XRD分析) |
| 2.2.6 场发射扫描电子显微镜分析(FESEM) |
| 2.2.7 晶粒尺寸测量 |
| 2.3 实验方案及方法 |
| 2.3.1 实验方案 |
| 2.3.2 实验方法 |
| 第三章 快速通电烧结中的温度场研究 |
| 3.1 B_4C-TiB_2复相陶瓷材料的选择 |
| 3.2 B_4C-TiB_2复相陶瓷在烧结过程中温度分布的有限元分析 |
| 3.2.1 有限单元法 |
| 3.2.2 有限元分析流程及模型 |
| 3.3 B_4C/ TiB_2复合材料的烧结 |
| 3.4 B_4C/TiB_2复相陶瓷的微观结构分析 |
| 3.5 数值模拟验证 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 快速通电烧结中的扩散行为研究 |
| 4.1 Cr_3C_2陶瓷和Ni板焊接 |
| 4.1.1 碳化铬和镍的结构和性质 |
| 4.1.2 Cr_3C_2陶瓷和Ni的应用背景 |
| 4.2 Cr_3C_2陶瓷和Ni板的粘结强度 |
| 4.3 Cr_3C_2陶瓷和Ni板的微观结构分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 快速升温烧结氧化铝陶瓷致密化机理研究 |
| 5.1 氧化铝的概况 |
| 5.1.1 氧化铝的晶型 |
| 5.1.2 氧化铝的相变 |
| 5.1.3 氧化铝的性能 |
| 5.2 升温速率的评估 |
| 5.3 致密化行为 |
| 5.4 结构演化 |
| 5.5 致密化动力学 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）Al2O3基共晶陶瓷原位微观力学行为与组织韧化机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文研究背景及其意义 |
| 1.2 氧化物共晶陶瓷的研究进展 |
| 1.2.1 常见氧化物共晶陶瓷的成分和晶体结构 |
| 1.2.2 氧化物共晶陶瓷的制备工艺 |
| 1.2.3 Al_2O_3基共晶陶瓷的组织结构特征 |
| 1.2.4 Al_2O_3基共晶陶瓷的力学性能及其组织稳定性 |
| 1.3 脆性材料的断裂力学行为及模拟分析 |
| 1.3.1 脆性材料的断裂分析和有限元模拟 |
| 1.3.2 影响陶瓷强度的因素及其强韧化设计 |
| 1.4 微观力学测试的研究进展 |
| 1.4.1 原位微观力学测试方法和发展 |
| 1.4.2 陶瓷材料的微观力学测试研究进展 |
| 1.5 Al_2O_3基共晶陶瓷研究中存在的主要科学问题 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及研究方法 |
| 2.1 Al_2O_3基共晶陶瓷的微观组织设计 |
| 2.2 试验材料的主要制备方法 |
| 2.2.1 共晶成分纳米粉体的制备工艺 |
| 2.2.2 热压烧结制备等轴晶陶瓷 |
| 2.2.3 高温熔凝制备共晶陶瓷 |
| 2.3 材料的组织结构分析 |
| 2.4 材料的力学性能测试及表征 |
| 2.4.1 维氏硬度的测试方法 |
| 2.4.2 抗弯强度和弹性模量的测试 |
| 2.4.3 断裂韧性的测试 |
| 2.4.4 原子力显微镜表征测试 |
| 2.5 微观力学的有限元仿真与样品制备测试技术 |
| 2.5.1 ABAQUS有限元模拟分析方法 |
| 2.5.2 FIB加工微观力学试样 |
| 2.5.3 原位TEM微观力学测试技术 |
| 第3章 Al_2O_3基复相陶瓷的微观力学模型及其力学行为模拟预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al_2O_3基复相陶瓷的微观力学模型构建 |
| 3.3 Al_2O_3基复相陶瓷的微观单轴压缩模型及其力学行为模拟 |
| 3.4 Al_2O_3基复相陶瓷的微观力学试样与微观断裂行为模拟 |
| 3.4.1 Al_2O_3基复相陶瓷的微观力学试样设计 |
| 3.4.2 Al_2O_3基复相陶瓷的微观断裂行为预测 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 烧结态与熔凝态Al_2O_3/SAP陶瓷的微观结构及其界面微观力学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 烧结态Al_2O_3陶瓷的微观组织结构和力学性能 |
| 4.2.1 烧结态Al_2O_3/SAP陶瓷的微观组织结构 |
| 4.2.2 烧结态Al_2O_3/SAP陶瓷的宏观力学性能及分析 |
| 4.2.3 烧结态Al_2O_3基复相陶瓷内纳米析出相的微观结构及形成分析 |
| 4.3 熔凝态Al_2O_3/SAP陶瓷的微观组织结构和力学性能 |
| 4.4 Al_2O_3/SAP陶瓷的不同界面组织及其界面微观力学性能 |
| 4.5 界面微观组织结构对界面性能的影响机制 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 Al_2O_3基共晶陶瓷的原位微观单轴压缩行为及其塑性变形机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Al_2O_3基共晶陶瓷的微观组织和界面结构 |
| 5.3 Al_2O_3基共晶组成相的原位微观压缩变形行为 |
| 5.4 Al_2O_3基共晶陶瓷的原位微观压缩行为及塑性变形机制 |
| 5.4.1 不规则状Al_2O_3基共晶组织的微观压缩行为及变形机制 |
| 5.4.2 棒状Al_2O_3/GAP共晶组织的微观压缩行为及变形机制 |
| 5.4.3 Al_2O_3/EAG/ZrO_2共晶组织的微观压缩行为及变形机制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 Al_2O_3基共晶陶瓷的原位微观断裂行为及其组织韧化机制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Al_2O_3基共晶陶瓷的微观断裂行为及有限元分析 |
| 6.2.1 试样形状因素对微观断裂行为的影响 |
| 6.2.2 共晶组织分布和形态对微观断裂行为的影响 |
| 6.2.3 Al_2O_3/SAP和Al_2O_3/YSZ共晶陶瓷的微观断裂行为 |
| 6.3 Al_2O_3基共晶陶瓷的微观组织韧化机制 |
| 6.3.1 共晶微观组织结构的断裂韧性评估及其韧化机制 |
| 6.3.2 共晶组织中ZrO_2相变对微观断裂过程的韧化效应 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）激光直接成形氧化铝基陶瓷气孔形成机理及控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 陶瓷增材制造技术 |
| 1.2.1 陶瓷增材制造间接成形 |
| 1.2.2 陶瓷增材制造直接成形 |
| 1.3 气孔缺陷国内外研究现状 |
| 1.3.1 气孔形成机理 |
| 1.3.2 气孔形成模型 |
| 1.3.3 气孔控制策略 |
| 1.4 论文研究思路及主要内容 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 激光直接成形陶瓷成形件气孔缺陷特征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光直接成形氧化铝陶瓷成形方法及实验设备 |
| 2.2.1 激光直接成形过程 |
| 2.2.2 成形件结构特征 |
| 2.2.3 成形方法及实验设备 |
| 2.3 不同形状结构陶瓷件气孔特征及形成机理 |
| 2.3.1 线型陶瓷结构件 |
| 2.3.2 面型陶瓷结构件 |
| 2.3.3 体型陶瓷结构件 |
| 2.4 不同材料配比下陶瓷成形件微观特征 |
| 2.4.1 不同材料配比陶瓷成形件微观组织 |
| 2.4.2 不同材料配比陶瓷成形件气孔特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 激光直接成形氧化铝基陶瓷气孔形成机制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光直接成形氧化铝基陶瓷熔池流动特征 |
| 3.3 激光直接成形氧化铝基陶瓷气孔形成模型 |
| 3.3.1 气孔形成机理 |
| 3.3.2 模型假设 |
| 3.3.3 熔池外流模式 |
| 3.3.4 熔池内流模式 |
| 3.4 熔池不同流动模式气孔形成机制 |
| 3.4.1 熔池外流气孔形成机制 |
| 3.4.2 熔池内流气孔形成机制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于工艺参量下气孔分布特征与工艺优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 陶瓷成形件截面特征 |
| 4.2.1 成形件截面图像处理 |
| 4.2.2 成形件截面尺寸特征 |
| 4.3 成形件气孔率 |
| 4.4 气孔面积特征 |
| 4.5 基于田口法的工艺参量优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于过程参量的气孔缺陷控制策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 熔池温度对成形件气孔缺陷的控制分析 |
| 5.2.1 熔池温度监测方法 |
| 5.2.2 熔池温度动态特征 |
| 5.2.3 熔池温度对成形气孔的影响 |
| 5.3 陶瓷等离子体羽辉对气孔缺陷的控制分析 |
| 5.3.1 陶瓷等离子体羽辉监测平台 |
| 5.3.2 等离子体羽辉质心提取算法 |
| 5.3.3 等离子体羽辉质心高度对成形气孔的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 激光直接成形陶瓷件力学性能验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 陶瓷成形件力学性能分析 |
| 6.2.1 硬度和断裂韧性 |
| 6.2.2 抗压强度 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读博士学位期间发表或录用的论文 |
| 附录 B 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 附录 C 攻读博士学位期间承担或参与的科研项目 |
（5）ZrB2基陶瓷材料的抗氧化及电热传输机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 高温隐身研究进展 |
| 1.2.1 国际方面研究现状 |
| 1.2.2 国内方面研究现状 |
| 1.2.3 高温隐身技术研究中所存在的问题 |
| 1.2.4 提高高温隐身性能的途径 |
| 1.3 超高温导电材料选择依据 |
| 1.3.1 难熔金属及其合金 |
| 1.3.2 石墨材料 |
| 1.3.3 碳纤维增强碳基体复合材料 |
| 1.3.4 超高温陶瓷及其复合材料 |
| 1.4 ZrB_2基材料研究现状 |
| 1.4.1 ZrB_2的结构与基本性质 |
| 1.4.2 ZrB_2的合成 |
| 1.4.3 ZrB_2的致密化 |
| 1.4.4 ZrB_2的力学性能 |
| 1.4.5 ZrB_2的氧化性能 |
| 1.4.6 ZrB_2的电热传输性能 |
| 1.5 本文研究目标 |
| 1.6 论文特色与创新点 |
| 1.7 论文研究内容与章节安排 |
| 第二章 掺杂改性对ZrB_2基陶瓷材料氧化行为的影响及机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 ZrB_2基超高温陶瓷材料的氧化机理 |
| 2.2.1 ZrB_2基超高温陶瓷材料氧化热力学 |
| 2.2.2 ZrB_2基超高温陶瓷材料氧化动力学 |
| 2.3 实验原料与设备 |
| 2.4 ZrB_2基超高温陶瓷材料的制备及微观结构研究 |
| 2.4.1 ZrB_2基超高温陶瓷材料的制备工艺 |
| 2.4.2 ZrB_2基超高温陶瓷材料的烧结性能研究 |
| 2.4.3 ZrB_2基超高温陶瓷材料的微观结构研究 |
| 2.5 ZrB_2基超高温陶瓷材料的氧化行为 |
| 2.5.1 纯ZrB_2陶瓷材料的氧化行为 |
| 2.5.2 SiC掺杂ZrB_2基陶瓷材料的氧化行为 |
| 2.5.2.1 ZrB_2-SiC低于1000℃的氧化行为 |
| 2.5.2.2 ZrB_2-SiC高于1000℃的氧化行为 |
| 2.5.3 WC掺杂ZrB_2基陶瓷材料的氧化行为 |
| 2.5.4 SiC和 WC共掺杂ZrB_2基陶瓷材料的氧化行为 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 包覆改性对ZrB_2基陶瓷材料抗氧化性能的提升研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验原料及设备 |
| 3.3 溶胶凝胶法制备包覆型ZrB_2@SiO_2 复合陶瓷及其抗氧化性能研究 |
| 3.3.1 包覆型ZrB_2@SiO_2 陶瓷复合粉体的制备 |
| 3.3.2 包覆型ZrB_2@SiO_2 陶瓷复合材料的烧结及抗氧化性能研究 |
| 3.4 共沉淀法制备包覆型ZrB_2@Me_xO_y复合陶瓷及其抗氧化性能研究 |
| 3.4.1 包覆型ZrB_2前驱体的制备 |
| 3.4.2 包覆型ZrB_2@Me_xO_y陶瓷复合粉体的制备 |
| 3.4.3 包覆型ZrB_2@Me_xO_y陶瓷复合材料的烧结及抗氧化性能 |
| 3.5 原位法制备包覆型ZrB_2@MeF_x复合陶瓷及其抗氧化性能研究 |
| 3.5.1 ZrB_2陶瓷材料的合成工艺研究 |
| 3.5.2 包覆型ZrB_2@MeF_x陶瓷复合粉体的制备 |
| 3.5.3 包覆型ZrB_2@MeF_x陶瓷复合粉体的抗氧化性能研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 涂层型ZrB_2陶瓷材料的制备及其氧化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验原料与设备 |
| 4.3 等离子喷涂ZrB_2粉末的制备工艺研究 |
| 4.3.1 烧结破碎法 |
| 4.3.2 喷雾造粒法 |
| 4.4 等离子喷涂ZrB_2-SiC涂层的制备工艺研究 |
| 4.5 等离子喷涂ZrB_2-SiC涂层的高温氧化行为 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 改性处理对ZrB_2基陶瓷材料电热传输性能的影响及机理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验原料与设备 |
| 5.3 改性处理对ZrB_2陶瓷材料电传输性能的影响及机理研究 |
| 5.3.1 ZrB_2陶瓷复合材料的制备 |
| 5.3.2 ZrB_2陶瓷复合材料的微观结构及电阻率测试 |
| 5.3.2.1 不同SiC掺杂量ZrB_2陶瓷材料的微观结构及电阻率测试 |
| 5.3.2.2 不同B4C掺杂量ZrB_2陶瓷材料的微观结构及电阻率测试 |
| 5.3.2.3 不同粒径ZrB_2陶瓷材料的微观结构及电阻率测试 |
| 5.3.2.4 ZrB_2@Al_2O_3 陶瓷材料的微观结构及电阻率测试 |
| 5.3.3 温度变化对ZrB_2陶瓷复合材料电阻率的影响 |
| 5.3.4 改性处理对ZrB_2陶瓷复合材料电阻率的影响机理 |
| 5.3.4.1 ZrB_2陶瓷复合材料组成成份对其电阻率的影响 |
| 5.3.4.2 ZrB_2基陶瓷复合材料的内部界面电阻率 |
| 5.4 ZrB_2基陶瓷材料的热传输性能及机理研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（6）Al2O3陶瓷和TC4钛合金钎焊工艺与连接机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 Al_2O_3陶瓷与金属连接方法 |
| 1.2.1 Al_2O_3陶瓷与金属钎焊连接 |
| 1.2.2 Al_2O_3陶瓷与金属扩散连接 |
| 1.2.3 Al_2O_3陶瓷与金属的其他连接方法 |
| 1.3 Al_2O_3陶瓷与金属钎焊技术研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备及过程 |
| 2.2.1 试验设备 |
| 2.2.2 试验过程 |
| 2.3 微观分析及性能测试 |
| 2.3.1 微观分析 |
| 2.3.2 性能测试 |
| 第3章 Ag-Cu-Ti钎料钎焊Al_2O_3陶瓷与TC4钛合金 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 典型接头界面结构分析 |
| 3.3 工艺参数对接头界面结构的影响 |
| 3.3.1 钎焊温度的影响 |
| 3.3.2 保温时间的影响 |
| 3.4 工艺参数对接头力学性能的影响 |
| 3.4.1 钎焊温度的影响 |
| 3.4.2 保温时间的影响 |
| 3.4.3 断口宏观形貌 |
| 3.5 Ag-Cu-Ti钎料加中间层钎焊Al_2O_3陶瓷与TC4钛合金 |
| 3.5.1 Cu箔作为中间层 |
| 3.5.2 Ag箔作为中间层 |
| 3.5.3 粉末中间层 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Ag-Cu钎料钎焊Al_2O_3陶瓷与TC4钛合金 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Al_2O_3陶瓷/Ag-Cu/TC4钛合金的典型接头界面结构分析 |
| 4.3 工艺参数对接头界面结构的影响 |
| 4.4 工艺参数对力学性能的影响 |
| 4.5 Ag-Cu钎料加中间层钎焊Al_2O_3陶瓷与TC4钛合金 |
| 4.5.1 Cu箔作为中间层 |
| 4.5.2 Ag箔作为中间层 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 Ag-Cu+SiC复合钎料对Al_2O_3/TC4钛合金接头组织和性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ag-Cu+SiC复合钎料对Al_2O_3/TC4钛合金接头组织的影响 |
| 5.2.1 Ag-Cu+SiC复合钎料连接Al_2O_3陶瓷与TC4钛合金的典型微观组织 |
| 5.2.2 SiC添加量对Al_2O_3陶瓷/TC4钛合金接头组织及性能的影响 |
| 5.2.3 连接温度对Al_2O_3陶瓷/TC4钛合金接头微观组织及性能的影响 |
| 5.2.4 保温时间对Al_2O_3陶瓷/TC4钛合金接头微观组织及性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）真空钎焊工艺对Al2O3陶瓷/304不锈钢接头成形的影响（论文提纲范文）
| 1 试验材料及方法 |
| 2 试验结果与分析 |
| 2.1 陶瓷与不锈钢接头的组织及界面产物 |
| 2.2 钎焊温度对接头组织和裂纹的影响 |
| 2.3 保温时间对接头组织和裂纹的影响 |
| 3 结论 |
（9）低合金高强耐候钢用药芯焊丝及接头组织和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外耐候钢的研究现状 |
| 1.2.1 耐候钢的发展 |
| 1.2.2 耐候钢大气腐蚀机理 |
| 1.2.3 合金元素对耐候钢耐蚀性的影响 |
| 1.2.4 腐蚀锈层对耐候钢耐蚀性的影响 |
| 1.2.5 组织对耐候钢耐蚀性的影响 |
| 1.2.6 大气腐蚀的研究方法 |
| 1.3 450MPa级低合金高强耐候钢强的焊接技术 |
| 1.3.1 450MPa级低合金高强耐候钢的焊接性 |
| 1.3.2 450MPa级低合金高强耐候钢的焊接材料 |
| 1.4 本课题研究目的及主要内容 |
| 第2章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 低合金高强耐候钢 |
| 2.1.2 药芯焊丝研制用材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 药芯焊丝的制备 |
| 2.2.2 药芯焊丝熔敷金属堆焊试验 |
| 2.2.3 药芯焊丝熔敷金属化学成分分析和组织观察 |
| 2.2.4 药芯焊丝熔敷金属力学性能试验及断口观察 |
| 2.2.5 药芯焊丝熔敷金属耐蚀性试验 |
| 2.2.6 低合金高强耐候钢药芯焊丝焊接 |
| 第3章 低合金高强耐候钢用药芯焊丝研制 |
| 3.1 药芯焊丝熔敷金属性能要求 |
| 3.2 低合金高强耐候钢药芯焊丝设计思路 |
| 3.3 低合金高强耐候钢药芯焊丝渣系设计 |
| 3.3.1 稳弧 |
| 3.3.2 造渣 |
| 3.3.3 熔滴过渡 |
| 3.3.4 脱氧 |
| 3.3.5 焊缝净化 |
| 3.3.6 焊接烟尘控制 |
| 3.4 低合金高强耐候钢用药芯焊丝合金设计 |
| 3.5 低合金高强耐候钢药芯焊丝成分 |
| 3.6 药芯焊丝的焊接工艺性能 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 药芯焊丝熔敷金属组织和力学性能分析 |
| 4.1 药芯焊丝熔敷金属组织分析 |
| 4.1.1 熔敷金属显微组织 |
| 4.1.2 组织转变分析 |
| 4.1.3 夹杂物分析 |
| 4.2 药芯焊丝熔敷金属力学性能分析 |
| 4.2.1 抗冷裂性能 |
| 4.2.2 强度和硬度 |
| 4.2.3 冲击韧性 |
| 4.2.4 疲劳强度 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 药芯焊丝熔敷金属耐大气腐蚀性分析 |
| 5.1 耐候指数计算 |
| 5.2 周期浸润腐蚀试验分析 |
| 5.2.1 腐蚀失重率 |
| 5.2.2 锈层形貌分析 |
| 5.2.3 锈层物相分析 |
| 5.2.4 锈层中合金元素分布 |
| 5.3 电化学腐蚀试验分析 |
| 5.3.1 开路电位和极化曲线分析 |
| 5.3.2 交流阻抗谱分析 |
| 5.3.3 耐蚀性分析 |
| 5.4 周浸带锈试样电化学腐蚀试验分析 |
| 5.4.1 周浸带锈开路电位和极化曲线分析 |
| 5.4.2 周浸带锈试样交流阻抗谱分析 |
| 5.4.3 周浸带锈试样腐蚀性分析 |
| 5.5 熔敷金属耐大气腐蚀机理分析 |
| 5.5.1 合金元素对耐蚀性的影响 |
| 5.5.2 锈层对耐蚀性的影响 |
| 5.5.3 组织对耐蚀性的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 热输入量对药芯焊丝电弧焊接接头组织和性能的影响 |
| 6.1 热输入对FCAW接头焊缝和热影响区组织的影响 |
| 6.1.1 不同热输入下FCAW焊缝金属的化学成分 |
| 6.1.2 不同热输入下焊缝的组织 |
| 6.1.3 不同热输入下热影响区的组织 |
| 6.2 热输入对FCAW接头力学性能的影响 |
| 6.2.1 热输入对FCAW接头强度的影响 |
| 6.2.2 热输入对FCAW接头硬度的影响 |
| 6.2.3 热输入对FCAW接头低温韧性的影响 |
| 6.3 FCAW接头疲劳性能分析 |
| 6.4 热输入对FCAW接头耐大气腐蚀性的影响 |
| 6.4.1 热输入对开路电位的影响 |
| 6.4.2 热输入对极化曲线的影响 |
| 6.4.3 热输入对交流阻抗谱的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
（10）太阳能热发电输热管道用堇青石—莫来石—刚玉复相陶瓷材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 课题相关国内外研究进展 |
| 1.2.1 太阳能热发电输热管道材料研究进展 |
| 1.2.2 堇青石、莫来石、刚玉复相陶瓷研究进展 |
| 1.2.3 提高陶瓷致密化的途径 |
| 1.2.4 改善陶瓷高温性能、热学性能的研究进展 |
| 1.2.5 陶瓷粘接剂的研究进展 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷输热管道材料的制备及研究 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 样品配方组成设计 |
| 2.1.2 样品制备 |
| 2.2 结构与性能测试 |
| 2.2.0 TG-DSC分析 |
| 2.2.1 干燥、烧结线收缩率测试 |
| 2.2.2 吸水率、气孔率和体积密度测定 |
| 2.2.3 抗折强度测定 |
| 2.2.4 抗热震性能测试 |
| 2.2.5 热膨胀系数测定 |
| 2.2.6 相组成分析 |
| 2.2.7 显微结构研究 |
| 2.3 结果分析与讨论 |
| 2.3.1 坯料TG-DSC分析 |
| 2.3.2 样品收缩性能分析 |
| 2.3.3 影响样品的吸水率、气孔率、体积密度的因素 |
| 2.3.4 影响样品抗折强度的因素 |
| 2.3.5 样品相组成分析 |
| 2.3.6 样品显微结构研究及EDS分析 |
| 2.3.7 样品热膨胀性能分析 |
| 2.3.8 样品抗热震机理研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Sm_2O_3对堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷致密度的影响 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 实验所用原料 |
| 3.1.2 配方组成设计 |
| 3.1.3 样品制备 |
| 3.2 结构与性能测试 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.3.1 Sm_2O_3对复相陶瓷烧结线收缩、吸水率、气孔率和体积密度的影响 |
| 3.3.2 Sm_2O_3对复相陶瓷抗折强度的影响 |
| 3.3.3 Sm_2O_3对复相陶瓷相组成的影响 |
| 3.3.4 Sm_2O_3对复相陶瓷显微结构的影响 |
| 3.3.5 Sm_2O_3改善复相陶瓷致密化的机理探讨 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Sm_2O_3掺杂改善复相陶瓷的高温性能、热学性能的研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 实验所用原料 |
| 4.1.2 样品制备 |
| 4.2 结构、性能表征 |
| 4.2.1 高温抗蠕变性能测试 |
| 4.2.2 抗热震性能测试 |
| 4.2.3 热膨胀系数测试 |
| 4.2.4 热循环实验和高温服役实验测试 |
| 4.2.5 比热容、热扩散系数和热导率测试 |
| 4.2.6 其它性能与结构表征 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.3.1 Sm_2O_3对复相陶瓷的高温抗蠕变性能的影响 |
| 4.3.2 Sm_2O_3提高复相陶瓷的抗热震性能的机理探讨 |
| 4.3.3 Sm_2O_3改善复相陶瓷高温稳定性能的研究 |
| 4.3.4 Sm_2O_3降低复相陶瓷热导率的机理探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 堇青石微晶玻璃质管道粘接剂的研究 |
| 5.1 实验 |
| 5.1.1 样品组成设计 |
| 5.1.2 样品的制备工艺 |
| 5.2 结构、性能表征 |
| 5.2.1 粘度测试 |
| 5.2.2 软化温度测试 |
| 5.2.3 剪切强度测试 |
| 5.2.4 其它结构和性能表征 |
| 5.3 结果分析与讨论 |
| 5.3.1 堇青石微晶玻璃的结构与性能 |
| 5.3.2 微晶玻璃软化温度的确定 |
| 5.3.3 管道粘接剂浆料的粘度分析 |
| 5.3.4 管道粘接剂与陶瓷基体的物理化学适应性 |
| 5.3.5 管道粘接剂粘结性能分析 |
| 5.3.6 管道粘接剂抗热震性能分析 |
| 5.3.7 管道粘接剂热循环性能分析 |
| 5.3.8 管道粘接剂粘结机理探讨 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 堇青石-莫来石-刚玉复相陶瓷输热管道传热数值模拟的研究 |
| 6.1 复相陶瓷输热管道物理模型设计 |
| 6.2 模拟相关参数的确定 |
| 6.2.1 传热介质的热物理参数 |
| 6.2.2 管道的热物理参数 |
| 6.3 复相陶瓷输热管道传热数学模型的建立 |
| 6.4 复相陶瓷输热管道传热模拟结果分析 |
| 6.4.1 管径尺寸对复相陶瓷输热管道传热的影响 |
| 6.4.2 管道形状对复相陶瓷输热管道传热的影响 |
| 6.4.3 等体积放大对复相陶瓷输热管道传热的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 太阳能热发电输热管道用复相陶瓷材料的研究 |
| 7.1 实验 |
| 7.1.1 太阳能热发电用复相陶瓷输热管道配方组成设计 |
| 7.1.2 陶瓷输热管道材料制备 |
| 7.2 结构与性能测试 |
| 7.2.1 管道气密性测试 |
| 7.2.2 可塑性能测试 |
| 7.2.3 其它结构与性能表征 |
| 7.3 结果分析与讨论 |
| 7.3.1 复相陶瓷输热管道材料物理性能的研究 |
| 7.3.2 复相陶瓷输热管道材料气密性的研究 |
| 7.3.3 复相陶瓷输热管道材料耐腐蚀性能的研究 |
| 7.3.4 复相陶瓷输热管道材料相组成和显微结构分析 |
| 7.3.5 复相陶瓷输热管道材料抗热震性能的研究 |
| 7.3.6 复相陶瓷输热管道材料热循环性能的研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 全文结论及展望 |
| 8.1 全文结论 |
| 8.2 全文创新点 |
| 8.3 下一步研究工作重点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研项目 |
四、复相Al_2O_3基陶瓷/钢大气中直接钎焊连接界面的微观组织结构（论文参考文献）
- [1]Al2O3和ZrO2基陶瓷材料的闪烧制备研究[D]. 贾勇杰. 长安大学, 2020(06)
- [2]快速通电烧结陶瓷致密化机制研究[D]. 王当强. 武汉理工大学, 2020(08)
- [3]Al2O3基共晶陶瓷原位微观力学行为与组织韧化机制研究[D]. 马永辉. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]激光直接成形氧化铝基陶瓷气孔形成机理及控制研究[D]. 李发智. 湖南大学, 2019(01)
- [5]ZrB2基陶瓷材料的抗氧化及电热传输机制研究[D]. 冯潇强. 电子科技大学, 2019(01)
- [6]Al2O3陶瓷和TC4钛合金钎焊工艺与连接机理研究[D]. 郑祖金. 哈尔滨工业大学, 2018(02)
- [7]连续陶瓷纤维的制备、结构、性能和应用:研究现状及发展方向[J]. 陈代荣,韩伟健,李思维,卢振西,邱海鹏,邵长伟,王重海,王浩,张铭霞,周新贵,朱陆益. 现代技术陶瓷, 2018(03)
- [8]真空钎焊工艺对Al2O3陶瓷/304不锈钢接头成形的影响[J]. 吴立舟,江畅,聂明明,李轩颖. 热加工工艺, 2018(09)
- [9]低合金高强耐候钢用药芯焊丝及接头组织和性能研究[D]. 张明华. 湘潭大学, 2017(09)
- [10]太阳能热发电输热管道用堇青石—莫来石—刚玉复相陶瓷材料的研究[D]. 徐笑阳. 武汉理工大学, 2016(04)