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第一篇 无机材料粉体1

第1章 特种陶瓷粉体的物理性能1

第1节 粉体的基本性质1

1．1．1 粉体的填充1

1．1．2 粉体具有的能量4

1．1．3 粉体中颗粒间的作用力5

1．1．4 粉体颗粒的强度6

第2节 粉体的表征和评价7

1．2．1 粒度7

1．2．2 粒径表示方法11

1．2．3 粉体颗粒测试方法及原理13

1．2．4 粉体的烧结特性18

1．2．5 坯体的性质19

第2章 陶瓷粉体的制备方法21

第1节 固相法制备粉体21

2．1．1 粉碎法21

2．1．2 热分解反应24

2．1．3 化合反应26

2．1．4 氧化还原反应法28

2．1．5 水热法28

2．1．6 自蔓延法(SHS)制备粉体30

第2节 液相法制备粉体32

2．2．1 沉淀法33

2．2．2 粉体的干燥44

2．2．3 溶剂蒸发法47

第3节 气相法制备粉体49

2．3．1 通过气相化学反应生成颗粒49

2．3．2 合成粉体的实例52

第4节 等离子体法合成陶瓷粉体58

2．4．1 等离子体和陶瓷58

2．4．2 高频等离子体法合成陶瓷粉体58

2．4．3 激光法制超细粉末60

3．1．1 干法成型61

3．1．3 流法成型61

3．1．2 塑法成型61

第3章 成型61

第1节 成型概述61

第二篇 陶瓷制备原理61

第2节 成型技术62

3．2．1 干法成型62

3．2．2 压力注浆成型68

3．2．3 轧膜与流延成型69

3．2．4 热压铸成型72

3．2．5 注射成型74

3．2．6 胶态成型76

3．2．7 陶瓷薄膜的成型81

3．2．8 复合材料成型84

第4章 烧结86

第1节 烧结概述86

第2节 烧结方法87

4．2．1 常压烧结87

4．2．2 热压烧结87

4．2．3 气氛压力烧结89

4．2．4 热等静压烧结89

4．2．5 微波烧结91

4．2．6 等离子体烧结92

4．2．7 自蔓延高温合成(SHS)烧结93

第1节 氧化锆晶体结构94

5．1．1 单斜氧化锆(m-ZrO2)晶体结构94

第三篇 氧化锆增韧陶瓷94

第5章 氧化锆晶体结构与马氏体相变94

5．1．2 四方氧化锆(t-ZrO2)晶体结构96

5．1．3 立方氧化锆(c-ZrO2)晶体结构96

第2节 氧化锆中的马氏体相变97

5．2．1 马氏体相变基本特征概述97

5．2．2 四方氧化锆转变成单斜氧化锆的马氏体相变属性97

5．2．3 四方氧化锆转变成单斜氧化锆的马氏体相变晶体学98

5．2．4 四方氧化锆转变成单斜氧化锆的过程99

5．2．6 氧化锆相变时的亚稳态高温相101

5．2．5 四方氧化锆转变成单斜氧化锆的等热过程101

第6章 氧化锆相变增韧机理103

第1节 应力诱导相变增韧104

第2节 微裂纹增韧机制105

第3节 表面相变压应力增强106

第7章 氧化锆增韧陶瓷(ZTC)显微结构设计108

第1节 以部分稳定氧化锆为基的陶瓷(PSZ Ceramics)108

第2节 分散(弥散)ZrO2陶瓷(Dispersed Zirconia Ceramics)109

第3节 复合ZrO2系统(Complex Zirconia Systems)110

第4节 各类显微结构中对各类参数的要求和控制111

7．4．1 相变温度与粒径的关系111

7．4．4 表面强化处理112

7．4．2 稳定剂含量112

7．4．3 氧化锆的含量112

7．4．5 提高抗热震性113

第8章 氧化锆增韧陶瓷114

第1节 部分稳定氧化锆陶瓷(PSZ)114

8．1．1 ZrO2-MgO二元系相图特征114

8．1．2 氧化锆陶瓷及PSZ材料发展概况115

8．1．3 Mg-PSZ陶瓷的制备工艺117

8．1．4 Mg-PSZ陶瓷的显微结构与力学性能118

8．2．1 概述120

8．1．5 Mg-PSZ陶瓷的性能指标及应用120

第2节 氧化钇稳定的四方多晶氧化锆陶瓷(Y-TZP)120

8．2．2 ZrO2-Y2O3系相图121

8．2．3 制备工艺121

8．2．4 增韧机理122

8．2．5 显微结构特征与力学性能122

8．2．6 Y-TZP陶瓷力学性能低温退化现象与机理124

8．2．7 Y-TZP类陶瓷的综合性能与应用125

第3节 氧化锆增韧氧化铝陶瓷(ZTA)125

8．3．1 制备工艺125

8．3．2 增韧机理126

8．3．3 ZTA材料的显微结构特点与力学性能127

8．3．4 其他强韧化途径128

第4节 氧化锆增韧莫来石陶瓷(ZTM)129

8．4．1 概述129

8．4．2 莫来石原料129

8．4．3 ZTM陶瓷增韧机理131

8．4．4 ZTM陶瓷制备方法131

8．4．5 ZTM陶瓷的显微结构特点132

8．4．6 ZTM陶瓷力学性能132

第5节 晶须(颗粒)补强相变增韧复合陶瓷133

第四篇 非氧化物陶瓷138

9．1．1 氮化物的性质139

第9章 氮化硅陶瓷139

第1节 引言139

9．1．2 氮化物陶瓷的制造工艺特点140

第2节 氮化硅(Si3N4)陶瓷140

9．2．1 Si3N4的晶体结构140

9．2．2 Si3N4粉末142

第3节 Si3N4陶瓷的制备方法150

9．3．1 反应结合氮化硅(Reaction-Bonding Silicon Nitride，RBSN)150

9．3．2 热压烧结氮化硅(Hot-Pressed Silicon Nitride，HPSN)152

9．3．3 无压烧结氮化硅(Sintered Silicon Nitride，SSN)154

9．3．4 反应结合氮化硅的重烧结(Post-Sintered RBSN，PSRBSN)157

9．3．6 氮化硅陶瓷的晶界工程(Grain-Boundary Engineering)158

9．3．5 热等静压烧结氮化硅(Hot-Isostaticlly Pressed Silicon Nitride，HIPSN)158

第4节 Si3N4陶瓷的主要体系160

9．4．1 Si3N4-MgO系160

9．4．2 Si3N4-Y2O3系160

9．4．3 赛龙(Sialon)陶瓷161

第5节 Si3N4陶瓷的性能与应用167

9．5．1 Si3N4陶瓷的性能167

9．5．2 Si3N4陶瓷的用途168

9．5．3 Sialon陶瓷的结构与性能169

10．1．1 碳化物的特性173

第1节 概述173

第10章 碳化硅陶瓷173

10．1．2 碳化物分类174

10．1．3 碳化物的制造方法174

第2节 碳化硅(SiC)的晶体结构176

第3节 含碳化硅系统的相平衡178

10．3．1 碳化硅的热力学性能178

10．3．2 含碳化硅系统的相平衡178

第4节 碳化硅原料的制备181

10．4．1 二氧化硅-碳还原法181

10．4．3 由气体化合物制取碳化硅(气相沉积)182

10．4．2 直接由元素硅和碳合成碳化硅182

10．4．4 用“蒸气-液体-固相”法制取SiC晶须184

第5节 碳化硅陶瓷的制造工艺185

10．5．1 热压烧结185

10．5．2 常压烧结188

10．5．3 自结合(反应烧结)SiC190

10．5．4 化学气相沉积(CVD)法192

10．5．5 浸渍法193

第6节 碳化硅陶瓷的性能与应用194

10．6．1 碳化硅陶瓷的性能194

l0．6．2 SiC陶瓷的用途196

第1节 氮化硼的晶体结构198

第11章 氮化硼(BN)陶瓷198

11．2．1 六方BN粉末的制备199

第2节 六方氮化硼(H-BN)199

11．2．2 六方BN陶瓷的制造201

11．2．3 六方BN的性能和应用202

第3节 立方氮化硼(c-BN)205

第4节 氮化硼纤维207

第12章 氮化钛(TiN)陶瓷209

第1节 概述209

第2节 TiN粉末的制备技术210

第3节 CVD沉积金色TiN涂层211

第1节 概述214

第13章 氮碳化钛[Ti(C，N)]基金属陶瓷214

第2节 Ti(C，N)基金属陶瓷的制备215

13．2．1 Ti(C，N)固溶体的合成215

13．2．2 Ti(C，N)基金属陶瓷的烧结216

第3节 Ti(C，N)基金属陶瓷显微结构特点与性能216

13．3．1 两相区的概念216

13．3．2 显微结构217

13．3．3 Ti(C，N)基金属陶瓷力学性能217

13．3．4 Ti(C，N)基陶瓷的烧结性218

主要参考文献220