可加工陶瓷的性能_技术资料【科众陶瓷】

可加工陶瓷在实际应用中，要在一定力学性能的基础上具有较好的加工陛和较低的可加工损伤程度。因此，制备可加工陶瓷的一个前提就是能保证材料的力学性能。在对材料进行微观结构设计的过程中，必须考虑到这一要求。

玻璃陶瓷的层状结构是其可加工性的主要来源。使用高速钢刀具加工的云母玻璃陶瓷，陶瓷加工精度可达到±lOum。Tomoko Uno等制得了通过纳米四方ZrO2相变增韧使材料表现出很高的抗弯强度（约500MPa）以及高的断裂韧性(3.2MPa．ml：)。西安交通大学乔冠军对含Ba碱土云母为主晶相的可切削玻璃陶瓷进行了研究，该材料抗弯强度盯l，-229MPa，断裂韧性K1c=2.48MPa．m1/2．钻孔速度大于7mm／mlri。但是，由于玻璃陶瓷加工部含有大量的玻璃相，在高温环境下，尤其是温度大于800 C时，玻璃相会发生软化或晶粒变粗。因此，当材料在高温环境下使用时，就会由于内部结构的变化导致为学性能的下降。玻璃陶瓷的这一缺点，限制了其应用范围。

Katsuaki等制得的多孔SiC陶瓷直到1500（都保持良好的强度。但是，由于孔隙的存在，其力学性能还不够理想，其抗弯强度与弹性模量分别是200MPa与120GPa。可加工实验表明这种显微结构的SiC比一般SiC陶瓷磨削速率提高2.5倍，钻孔速率提高3倍以上。

Chihiro Kawai等在制备多孔Si3N4陶瓷时有选择地生成柱状B-Si3N4并和普通的多孔柱状Si3N4进行对比，研究了该梓状B-Si3N4，陶瓷的力学性能、热性能叉其与微观结构之间的关系。发现在孔隙率相同时，含有柱状B Si:<, Ni晶粒且在三维力‘向随机相接形成闭孔的多孔Si3 Ni陶瓷，其抗弯强度比其他微结构的多孑L陶瓷高。该结构在孔隙率为38. 3%时，最大弯曲强度为455MPa，并且很容易用合金刚工具加工。

另一种可加工陶瓷TiaSiC2可以像石墨一样容易加小，无润滑条件下用高速钢刀具钻孔，并且可以车出尺寸精确的陶瓷螺纹。这种材料是金属与陶瓷的结合体，既有像金属一样优良的热导率、电导率、易加工、质软、耐热冲击和高温下的可塑性，同时又有陶瓷的抗氧化，耐热和高温下保持高强度等特性。Barsoum和EI-RaghyT、制得的Tia SiC2，具有高的断裂强度：室温下为600MPa，优良的抗热震性和高于金属钛的电导率(4.5×IO5S/m)。

近年来，随着纳米技术在材料领域应用的日益发展，人们开始利用纳米技术来改善材料的可加工性能。新原皓一等在性能优异的Si3N4；微米级的粉体表面利用化学溶液法，然后氢化还原，从而制备出在纳米Si3 N4微粉表面包覆有涡流层状的纳米级BN的复合粉体，该复合粉体经热压烧结后，获得既具有高的力学性能、优异的耐热冲击性，同时又具有良好的可切削性的Si3N4/BN纳米复相陶瓷。

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本文“可加工陶瓷的性能”由科众陶瓷编辑整理，修订时间：2019-03-16 13:51:17
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