毕业设计开题报告-锆基陶瓷的制备及其性能研究

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1、毛客衣/T女聲毕业设计（论文）开题报告题目微波法烧结锆基陶瓷及其性能研究专业名称应用化学班级学号12021316学生姓名葛旭升指导教师陈萍华填表曰期2016年4月1日一、选题的依据及意义：选题的依据：众所周知，全球已经面临环境污染、气候异常、资源紧缺等严峻的问题，微波烧结作为一种新型的烧结技术，其清洁环保、节能高效的特性势必冇利于改善上述问题，对微波加热技术的进一步的探索、开发、研究和推广己是刻不界缓。微波作为一种电磁波，其加热材料是依靠材料自身的介电损粍产生热M，材料不同其微波烧结特性也不同。Y-ZrO。

2、在低温下是绝缘材料艽微波耦合能力很弱，当温度高于400°C时方具存较好的微波耦合能力。因此史多的报道采用的混合微波加热的?了式（辅助微波加热）制备Y-ZrO2,相比于微波加热，混合微波加热升温速率稳定，工艺容易控制，而且温度场要更均匀一些。而.n.所使用的辅助加热体SiC在高溢下由于鉍化等原因与微波的耦合能力减弱,高温下以什02与微波的耦合作用为主m。H前柯很多报道成功地制备了致密的（2〜3mol%Y203）Y-ZrO2陶瓷，艽晶粒尺寸也可以控制在纳米尺寸。但是11前还没冇报道详细的研究微波烧结Y-ZrO2

3、陶瓷的烧结特性，微波降低烧结温度及促进致密化的机理也没有提岀系统合理的理论支撑。因此采用混合微波加热制备不同YA含量的ZrO2,并研究其在微波烧结系统中的结构与物相、性能的变化，揭示微波烧结Y-ZrO2陶瓷的烧结机理［2］。随着科学技术的发展，材料需要在比较苛刻的环境下使用。工业上的应用对材料的耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能要求也越来越严格。陶瓷材料具冇优良的高强度、高硬度、高耐麽性和耐蚀性以及低膨胀系数和质景轻等金属材料难以匹敌的特点，广泛极用于各种材料科学领域。尤其是随着各种透明陶瓷、金属陶瓷、导电陶瓷等

4、的开发应用，使得陶瓷材料发挥着越来越重耍的作用

5、31。在很长一段吋间，陶瓷材料的力学性能是人们最为关注和研究最多的物理性能。其力学牲能主要致力于：改善材料的韧性、强度（尤其是高温强度）。陶瓷的力学性能包括陶瓷弹性性能，硬度，强度，韧性等。1.陶瓷弹性模量与组成相的种类和分布、气孔及温度等的关系密切，而与材料中各和的晶粒大小及表而状态的关系不大，结构敏感性较小。2.硬度是也是陶瓷重要的力学性能参数之一。决定陶瓷材料硬度的因素有晶体结构，晶体取向，晶粒大小等。研究表明，陶瓷材料的硬度在大气中比在真空中的值小，而

6、金属材料两者几乎没有区別，这是因为硬度与气铽的关系収决子压尖和材料的磨损。在摩擦系数大的真空中的压痕，其周围的损伤波及到较远处，蚀坑扩展得大，在大气环境K硬度降低是因为气氛的作用，这个软化的范围人约在表面一卜*2-3微米处。3.陶瓷材料的强度，特别是用作商温结构材料的强度是材料力予性能的重要表征。影响陶瓷强度的因素奋气孔、晶粒尺寸、温度等因素。气孔周围晶体的微缺陷比较复杂，一般來说，岁材料屮气孔率的增加，强度明兄下降；金属材料中颗粒细小形成了大跫的晶界，这些晶界会阻碍位错的运动，是的材料的强度冇所提高，而在

7、陶瓷中晶粒细化材料中的晶粒数0人人增加，由于在晶界两侧的经历取14并不相同，裂纹移动至此往往受阻，不矜易扩展，因此提高了材料的强度。4.陶瓷材料的断裂行为与材料中的塑性变形是密切相关的，作为在高温下使用的结构材料，朔性形变和蠕变特性（即韧性）是重要的性能判裾。韧性包括槊性，延展性，槊性变形衡量方式。许多陶瓷材料存在脆性-延性转变温度，高温塑性并不全是位错滑移的作用，还包拈宥扩散，位错攀移，晶界滑移及蠕变的作川。陶瓷增韧可以通过控制材料显微结构和使裂纹钉扎、偏转、弯曲、弥散相颗粒及第二相桥联、应力诱导微裂纹、

8、相变等方式来达到。蠕变是指在恒定应力的作用下，材料随时间的变化表现出缓慢和持续的形变过程。陶瓷蠕变的特点是材料的戍变一•般随吋M的增加而逐渐增加，在常温下，陶瓷材料的槊性很小，儿乎不发斗:蠕变，在高温T，材料的塑性有所增加，会发牛.不Ml程度的蠕变。对于陶瓷材料，发生蠕变的温度大约在材料熔点溫度的一半左A。陶瓷材料的蠕变是晶内位错滑移和攀移及一、选题的依据及意义：选题的依据：众所周知，全球已经面临环境污染、气候异常、资源紧缺等严峻的问题，微波烧结作为一种新型的烧结技术，其清洁环保、节能高效的特性势必冇利于改

9、善上述问题，对微波加热技术的进一步的探索、开发、研究和推广己是刻不界缓。微波作为一种电磁波，其加热材料是依靠材料自身的介电损粍产生热M，材料不同其微波烧结特性也不同。Y-ZrO。在低温下是绝缘材料艽微波耦合能力很弱，当温度高于400°C时方具存较好的微波耦合能力。因此史多的报道采用的混合微波加热的?了式（辅助微波加热）制备Y-ZrO2,相比于微波加热，混合微波加热升温速率稳定，工艺容易控制，而且温度场要更均匀一些