可加工Ce-ZrO,2CePO,4陶瓷材料的弱界面基础分析.pdfVIP

中文摘要 中文摘要 组分形成弱界面，对磷酸铈的制备、复合体系的烧结以及引入弱界㈣ 后材料性能、结构等方面的变化进行了研究。结果表明，25wt％磷酸 铈的加入，可使材料的应力一应变行为呈现明垃的非线性“塑性”特征、 断裂功增加：但材料的测试强度和断裂韧性却随磷酸铈加入量的增加 而降低，当加入量较低时，降低幅度不大，并与材料的烧结温度有关， 当加入量超过25wt％时，强度和韧性大幅度降低。 了重点研究。其结构基础是磷酸铈自身层片问的弱结合和磷酸铈与氧 化锆颗粒问的弱结合；其作用机制是整体材料中弱界面在氧化锆颗粒 之间强界面网络中的均匀分布：其压痕表现形式是明显不同于脆性材 料的压痕边缘明显“塌陷”和压痕裂纹的不连续扩展。 分析了材料在添加25wt％CeP04时出现断裂功增加与测试强度降 低之间的矛盾。一方面在于传统测试方法完全针对脆性材料，没考虑 塑性变形，另一方面实际工艺很难避免磷酸铈在基体中的不均匀分布， 由弱界面的直接连接而致。并结合实验，提出了理想情况下弱界面增 加断裂功机制：在较低荷载作用下，弱界面处首先形成微丌裂；随载 荷的增加，微开裂数量增加，并逐渐发生长大和连接，临界断裂载荷 山微开裂连接控制，由于开裂的形成、增加、氏大和连接都耗散大量 的能量，使总体断裂功增加。 此外，适当弱界面的引入不但可使材料塑性化、断裂功提高，还 使材料可用传统金属WC刀具加工、加工损伤减小、使用可靠性提高。 关键词：Ce—Zr02，CeP04，弱界面，塑性，断裂功，可加工 Abstract Abstract Basedonthe betweenand weak-bondingproperty CeP04Ce-Zr02， machinable ceramicswere and Ce—Zr02／CeP04 designedinvestigated， of of includingreparation CeP04，sinteringcompositesystem，properties andstructureofmaterials．Weak interface were mainly properties concernedThe resultsindicatedthatthestress-straincurve experimental ofmaterialsdemonstratedobvious its non—linear‘‘plasticity’’and fractureworkwas increased 25wt％CeP04．The byadding testing and decreasedwiththeincreaseofthe strength toughness，however，were contentof decreasedatasmall CeP04．They extentwhen content ad