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陶瓷/Fe—AI金属间化合物基复合材料

来源:https://www.xiutupi.com 发布时间:2021-10-13热度:

现在日常生活中使用的很多陶瓷材料的韧性较差,容易被汀碎,从而限制了它们的大规模应用。
如何克服这个缺点呢?围绕陶瓷增韧这一课题,各国学者研究了各种增韧方法和增韧机制。
近年来,利用金属间化合物对陶瓷进行增韧取得了较好的效果。
    
金属间化合物主要指金属与金属之间、金属与类金属之间按一定计量比所形成的化合物。
Fe41金属间化合物是目前金属间化合物研究的热点之一,由于此化合物具有金属键和共价键并存的特性,因而其性能介于金属超硬合金和陶瓷之间,耐高温,抗氧化,且韧性优于陶瓷材料。
    
Fe41金属间化合物作为增韧相分散在陶瓷材料中,被陶瓷基体所包裹。有裂纹出现时,Fe41金属间化合物能偏转裂纹,使裂纹的扩展受到阻力而变得迂回曲折,使断裂的驱动力逐级减小,最后消失,从而提高陶瓷材料的韧性。

氧化铝陶瓷(A120;)与Fe41金属间化合物具有较好的物理及化学相容性,所以A120;/Fe41金属间化合物复合材料的应用相当广泛,可以加工成不同形状的器具应用于各个领域。
其中,A120;/Fe41金属间化合物陶瓷复合做成的刀具最有代表性。此刀具是利用A120:/Fe41金属间化合物基复合材料,采用顶合金化工艺制备的高性能新型复合陶瓷刀具,具有耐磨、耐腐蚀、耐高温和高强度、高韧性等特点,可广泛用于机械加工行业,既能进行高速切削和高精度切削,提高被加工件的表面光洁度、亮度,又能进行断续切削,提高刀具使用寿命。

特别是在加工高硬度材料时,与硬质合金刀具相比,具有相当明显的优势。
在普通铸件、钢件等加工上,由于它的韧性好,在同样设备条件下,已切削速度可比硬质合金刀具提高l倍以上,刀具使用寿命提高2倍以上,可大大提高工作效率,降低生产成本。
    
我国生产的A1z0J/re41金属间化合物复合陶瓷刀具已达到国际先进水平,剪切锋利,手感轻松,使用寿命长,陶瓷刀片永不磨钝,一次性剪断纱线高达3个月以上(金属线剪只有15天),寿命比金属线剪长达6倍以上。永不生锈,不污染布料。

利用金属间化合物半陶瓷、半金属的性能特点,与陶瓷粉体复合取得了良好的增韧效果,并仍然保持了陶瓷固有的特性,同时陶瓷粉体对Fe41金属间化合物的包裹作用,有效地抑制了其室温氢脆,达到两者的优势互补,强强联合。近年来,这种复合材料的应用开发已经获得了可观的综合经济效益。


陶瓷/Fe—AI金属间化合物基复合材料第1张图

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