ZrO2-CePO4系陶瓷坯体连接

论文题目: ZrO2-CePO4系陶瓷坯体连接

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料学

作者: 刘立斌

导师: 刘家臣

关键词: 坯体,料浆,连接,扩散,氧化锆,磷酸铈,塑性变形,触变性,残余应力

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本研究采用注浆成型的方法分别获得的CePO4/ZrO2与CePO4坯体。借助坯体的塑性,实现两坯体的直接粘接,然后在硅钼炉中共同烧结,获得理想的烧结体。证实了不同属性陶瓷坯体无压、直接连接的可行性,为大尺寸、复杂形状及多属性陶瓷材料构件的低成本制造奠定基础,同时试验配方及试验工艺比较简单,因此为异种陶瓷连接的进一步研究及大规模生产奠定了基础。通过对加入分散剂量和球磨时间的考察,研究了球磨时间和分散剂量对浆料性质的影响,结果表明:ZrO2和CePO4料浆分别球磨17和15个小时,同时各加入1.0wt%的分散剂（聚丙烯酸铵）会使料浆具有触变性。通过对料浆的流动性分析及其制成的烧结体的分析得出,具有触变性的料浆流动性好,可以用来注浆成型。试验的结果表明:具有触变性的料浆浇注成的坏体具有塑性,这种坏体在粘结时容易发生变形,因此两坏体的机械结合力很大,对获得理想的烧结体很有利。本试验对连接体的断裂韧性进行了分析,得出断裂韧性的分布状态:断裂韧性在连接体上的分布不太均匀,越接近界面其值越低。对影响连接效果的三种界面缺陷:垂直、平行和位于界面上开裂进行了分析,认为分别由收缩应力、残余应力和连接工艺的操作不当引起的。通过对具有规则形状的坏体状态的连接体的烧结,发现连接体在烧结后的形状不再规则,再利用扫描电子显微镜对界面附近的观察,得出连接体在烧结过程中发生了塑性变形,从而得出本试验的连接机理,即由于两基体的塑性变形,造成了两基体上空位密度的不同,因此导致了空位的扩散,物质的扩散也就沿着与空位扩散相反的方向进行。研究了工艺条件（保温时间）对连接体力学性能的影响,结果表明:这说明保温时间为2个小时,烧结体抗弯强度显著升高,说明两基体界面的物质扩散最活跃,互扩散量最大,保温3个小时会使扩散进行的很充分,使接头强度达到最高。

论文目录:

中文摘要

ABSTRACT

第一章文献综述

1.1 陶瓷连接概述

1.2 陶瓷烧结体的连接方法

1.2.1 陶瓷的钎焊连接法

1.2.2 扩散连接

1.2.3 陶瓷部分瞬间液相连接

1.2.4 小结

1.2.5 陶瓷的微波连接

1.2.6 陶瓷材料烧结体连接的缺点

1.3 先进陶瓷的坯体连接

1.3.1 粉浆连接

1.3.2 层压法连接

1.4 被连接体的成型工艺和连接之间的关系

1.5 对连接技术研究的展望

第二章实验过程及研究方法

2.1 原料选择

2.1.1 选择的原料

2.1.2 CePO4 粉料的制备

2.2 试样制备工艺

2.3 研究方法及分析手段

2.3.1 强度测试

2.3.2 断裂韧性测试

2.3.3 成分分析

2.3.4 结构分析

第三章实验结果与讨论

3.1 对影响浆料性质的两个因素的分析

3.1.1 对氧化锆料浆的分析

3.1.2 对磷酸铈料浆的分析

3.2 料浆对坯体的影响

3.2.1 氧化锆料浆对坯体的影响

3.2.2 磷酸铈料浆对坯体的影响

3.3 对坯体性质的分析

3.4 连接体的开裂形式

3.4.1 连接缺陷类型

3.4.2 连接缺陷分析

3.5 连接机理的探讨

3.5.1 连接机理的分析

3.5.2 保温时间对扩散的影响

3.6 断裂韧性的分析

第四章结论

参考文献

发表论文情况

致谢

发布时间: 2007-04-17

参考文献

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ZrO2-CePO4系陶瓷坯体连接

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