Формирование структуры материала на основе оксида алюминия

• Автор: Жукова, Мария Владимировна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ
ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ С ВЫСОКОЙ ВЯЗКОСТЬЮ РАЗРУШЕНИЯ
1.1 Положения механики разрушения твердого тела
1.1.1 Теория Гриффитса
1.1.2 Критерии линейной механики разрушения
1 Л.З Энергетическая концепция хрупкого разрушения (метод Я-кривых)
1.2 Зарождение, распространение или блокировка трещины
1.3 Характер хрупкого разрушения материалов
1.4 Вязкое разрушение материалов
1.4.1 Хрупко-пластичный переход
1.4.2 Сдвиговая неустойчивость кристаллической решетки
1.4.3 Карты механизмов деформации и разрушения
1.4.4 Карта механизма деформации оксида алюминия
1.5 Релаксации напряжений у вершины трещины
1.6 Способы повышения вязкости разрушения поликристаллических
ТУГОПЛАВКИХ МАТЕРИАЛОВ
1.7 Влияние параметров микроструктуры поликристаллических
МАТЕРИАЛОВ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
1.7.1 Размер и форма зерен
1.7.2 Пористость
1.7.3 Характер границ зерен
1.7.4 Иерархическая организация микроструктуры
1.8 ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ

МАТЕРИАЛОВ
1.8.1 Термическое уплотнение дисперсных систем
1.8.2 Способы интенсифицирования процесса спекания
1.8.3 Влияние модифицирующих добавок на спекание
2. МОДИФИЦИРОВАНИЕ ОКСИДА АЛЮМИНИИ ДОБАВКАМИ БЕСКИСЛОРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
гл. Сравнительный анализ влияния ZrC, ТЖ ZrB2, ТіС, TaB2TiB2 на
ТЕРМИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ
2.2. Влияние ТіВ2 на спекание оксида алюминия
2.2.1. Высокотемпературное окисление диборида титана
2.2.2. Влияние концентрации диборида титана на спекание оксида алюминия
2.3. Идентификация доминирующего процесса термического уплотнения оксида алюминия, модифицированного диборидом титана
2.3.1. Процессы, контролирующие термическое уплотнение
2.3.2. Стадия интенсивного уплотнения кристаллических порошков
2.3.3. Анализ кинетики начальной стадии уплотнения оксида алюминия, модифицированного диборидом титана
2.4. Выводы
3. ФОРМИРОВАНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ "ПОДВИЖНОЙ ФАЗЫ"
3.1 Химический состав границ зерен оксида алюминия, модифицированного диборидом титана
3.2 Фазовый состав границ зерен
3.2.1 Начальная стадия термического уплотнения
3.2.2 Промежуточная стадия термического уплотнения
3.2.3 Образование и разложение бората алюминия 9А12Оз2В2Оз

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТЕРМИЧЕСКОГО УПЛОТНЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ, МОДИФИЦИРОВАННОГО ДИБОРИДОМ ТИТАНА
4.1. Эксперимент в неизотермических условиях
4.1.1. Температура активации уплотнения порошка оксида алюминия, модифицированного диборидом титана
4.1.2. Расчет реологических параметров "подвижной фазы" на основе континуальной модели
4.2. Изотермическая кинетика уплотнения дисперсного оксида алюминия, модифицированного диборидом титана
4.2.1. Термическое уплотнение в условиях медленного нагревания
4.2.2. Термическое уплотнение в условиях быстрого нагревания
4.2.3. Расчет вязкости "подвижной фазы" на основе реологической модели
4.2.4. Определение толщины "подвижной фазы"
5. СТРУКТУРА СИНТЕЗИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ
5.1. Уровни иерархии микроструктуры
5.1.. 1. Структурные элем енты
5.1.2. Иерархия пористости
5.2. Эволюция межзеренных границ на разных уровнях иерархии микроструктуры
5.3. Выводы
6. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ С ИЕРАРХИЧЕСКОЙ МИКРОСТРУКТУРОЙ
6.1 Определение трещиностойкости и прочности
6.1.1 Метод индентирования

2.1. Сравнительный анализ влияния /г С, ТІК, /лВ2, ТІС,
ТаВ2,ТіВ2 на термическое уплотнение оксида алюминия.
Для приготовления образцов использовались А1203 (ТУ 2-036-288-76), ТІВ2 (МРТУ 6-09-6333-69), ггС (ТУ 6-09-03-408-75), ТаВ2 (ТУ 6-09-03-458-77), ггМ(МРТУ6-09-5900-69) ггВДМРТУ 6-09-6086-69) ТІС(МРТУ 6-09-131-70), распределение частиц по размерам приведены на рис.2.1-2.5 Химический и дисперсный состав оксида алюминия приведены в таблице

Добавки вводились в количестве от 0.5 до 1% масс., смеси гомогенизировались в спиртовой суспензии, высушивались, после чего из них прессовали образцы при давлении ЮОМПа. Образцы термообрабатывали в течение 3 часов при температуре 1450°С.
Сопоставление результатов модифицирования оксида алюминия бескислородными соединениями позволяет сделать вывод о наиболее эффективном влиянии на термическое уплотнение добавки диборида титана. Нитрид титана, карбиды циркония и титана демонстрируют меньшую эффективность в условиях проведенных экспериментов по спеканию оксида алюминия, что связано с выделением газообразных оксидов углерода и азота при термическом окислении ТІС ZrC, ТІК. Добавки 2тВ2, ТаВ2 также не улучшают спекание оксида алюминия за счет разрыхления структуры, гак как окисление диборидов сопровождается значительным увеличением объема.