本书以先进结构陶瓷研究的思路为主题，重点针对陶瓷材料的脆性问题进行阐述。第1章介绍了中N陶瓷的发展历程；第2～7章则围绕陶瓷材料的脆性问题的缘由，寻求其缓解途径和介绍有效的改善材料性能的途径。第8～10章则介绍当前先进结构陶瓷的发展热点——纳米陶瓷、透明陶瓷和陶瓷材料的结构与功能一体化。
样章试读
目录
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前言
第1章 概述 1
1.1 先进结构陶瓷 1
1.2 中国陶瓷的发展历程 2
1.2.1 中国陶瓷科学技术史的五个里程碑 3
1.2.2 中国陶瓷三大技术的突破 13
1.3 中国陶瓷对世界的影响 16
1.4 用现代的科学技术研究古陶瓷 16
1.5 中国先进陶瓷的研究 17
1.5.1 中国先进陶瓷研究概况 17
1.5.2 先进陶瓷的分类 19
参考文献 20
第2章 先进结构陶瓷的性能特征 22
2.1 陶瓷材料的特性 22
2.1.1 高硬度、高强度 22
2.1.2 耐磨损、耐腐蚀、耐高温 22
2.2 无水冷陶瓷发动机材料及其部件的研制 24
2.2.1 无水冷陶瓷发动机的台架试验和行车试验 28
2.2.2 陶瓷绝热涡轮复合式发动机 29
2.3 高温结构陶瓷的发展 30
2.3.1 氮化硅陶瓷 31
2.3.2 碳化硅陶瓷 31
2.3.3 氧化锆陶瓷 33
2.3.4 半透明氧化铝陶瓷 34
参考文献 35
第3章 陶瓷材料的脆性 37
3.1 陶瓷材料在外力下的形变和断裂 37
3.1.1 材料在外力作用下的形变 37
3.1.2 陶瓷材料的脆性断裂 38
3.2 陶瓷材料产生脆性断裂的原因 40
3.2.1 陶瓷材料的键型 40
3.2.2 陶瓷材料的理论强度 40
3.3 陶瓷的显微结构与脆性的关系 42
3.4 陶瓷脆性的可改善性 47
3.4.1 相变增韧 47
3.4.2 裂纹偏转 48
3.4.3 裂纹弯曲 48
3.4.4 裂纹桥联 48
3.4.5 纤维(或晶须)与微颗粒增靭 48
3.4.6 残余应力增韧 49
参考文献 50
第4章 陶瓷的强化与增韧 52
4.1 陶瓷补强的主要机理 52
4.1.1 异质颗粒对基体晶界的钉扎作用 52
4.1.2 基体晶粒中位错网的形成 53
4.1.3 异质相对基体晶界的强化作用 53
4.1.4 材料表面压应力层的形成 53
4.2 氧化锆的相变增韧 54
4.2.1 氧化锆的相变机制和规律 54
4.2.2 三种不同形式的氧化锆陶瓷 55
4.2.3 氧化锆的增靭机理 57
4.2.4 氧化锆相变增靭的影响因素 60
4.3 多种增韧机理的协同效应 61
4.4 层状复合材料 62
4.4.1 层状复合思想 62
4.4.2 层状复合材料的韧化机制 63
4.4.3 层状复合陶瓷断裂韧性的影响因素 64
4.4.4 层状复合材料的制备方法 65
参考文献 68
第5章 陶瓷材料的设计 72
5.1 陶瓷材料设计的提出 72
5.2 复相陶瓷的设计 73
5.2.1 基体-晶界颗粒相复相陶瓷 74
5.2.2 微晶玻璃基复合材料 76
5.2.3 玻璃晶界相的设计 77
5.2.4 可相变的四方相氧化锆含量的调整 77
5.3 功能梯度材料 78
5.4 添加物分布的均匀性问题 78
5.4.1 核壳结构 79
5.4.2 晶内第二相颗粒 81
5.4.3 金属-陶瓷复合粉体 82
5.4.4 碳纳米管(CNTs) 84
5.4.5 CNTs/莫来石复合粉体 85
参考文献 86
第6章 陶瓷的烧结 88
6.1 陶瓷烧结的基本问题 88
6.2 陶瓷的低温烧结 88
6.2.1 纳米陶瓷粉体的烧结 89
6.2.2 氧化铝陶瓷的活化烧结 93
6.2.3 第二相引人的陶瓷低温烧结 94
6.3 低成本制备Mg，Y稳定氧化锆陶瓷 95
参考文献 96
第7章 陶瓷基复合材料 98
7.1 陶瓷基复合材料的概念 98
7.2 纤维补强陶瓷基复合材料的范例 100
7.2.1 碳纤维补强石英复合材料 100
7.2.2 碳纤维补强氮化硅复合材料 102
7.2.3 碳/碳复合材料 104
7.2.4 碳纤维/碳化硅(Cf/SiC)复合材料 110
7.2.5 碳化硅纤维补强陶瓷基复合材料(SiCf/CMCs) 116
7.3 晶须补强陶瓷基复合材料 117
7.3.1 SiCw/Al2O3复合材料 117
7.3.2 SiCw/Si3N4复合材料 117
7.4 碳纳米管补强陶瓷基复合材料 119
7.5 颗粒弥散型陶瓷基复合材料 120
7.5.1 Ni/Al2O3复合材料 120
7.5.2 SiCp/Sl3N4复合材料 122
7.6 纳米陶瓷复合材料 123
参考文献 126
第8章 纳米陶瓷 133
8.1 纳米陶瓷的定义及特有的纳米效应 133
8.1.1 纳米材料及其基本效应 133
8.1.2 纳米陶瓷的定义与特性 135
8.1.3 制备纳米陶瓷的影响因素 137
8.2 纳米陶瓷的制备 137
8.2.1 纳米粉体的合成 137
8.2.2 纳米粉体的团聚与污染 149
8.2.3 纳米陶瓷素坯的成型 151
8.2.4 纳米陶瓷的烧结 155
8.3 纳米陶瓷的性能 166
8.3.1 纳米陶瓷的力学性能 166
8.3.2 纳米陶瓷的超塑性 168
8.3.3 纳米陶瓷的热性能 170
8.3.4 纳米陶瓷的其他性能 171
8.4 纳米陶瓷的应用及展望 171
参考文献 173
第9章 透明陶瓷 182
9.1 简述 182
9.2 激光陶瓷 182
9.2.1 透明陶瓷作为激光增益介质的可能性 182
9.2.2 激光陶瓷的发展历史 183
9.2.3 激光陶瓷的优势 185
9.2.4 激光陶瓷的制备与性能 186
9.2.5 激光陶瓷的展望 201
9.3 闪烁陶瓷 210
9.3.1 Ce:YAG透明陶瓷 210
9.3.2 Ce:LuAG透明陶瓷 212
9.3.3 Pr:LuAG透明陶瓷 213
9.3.4 Ce:Lu2SiO5透明陶瓷 215
9.4 上转换发光 217
9.4.1 YAG基上转换发光透明陶瓷 218
9.4.2 倍半氧化物基上转换发光透明陶瓷 221
9.5 窗口用透明陶瓷 222
9.5.1 Al2O3透明陶瓷 223
9.5.2 ZrO2透明陶瓷 228
9.5.3 MgO透明陶瓷 230
9.5.4 MgAl2O4 透明陶瓷 231
9.5.5 AlN透明陶瓷 233
9.5.6 AlON透明陶瓷 235
9.5.7 SiAlON透明陶瓷 239
参考文献 241
第10章 陶瓷的结构与功能一体化 253
10.1 CNTs/Si〇2 复合材料 255
10.1.1 CNTs/SiO2复合材料的研究思路 255
10.1.2 直接混合法制备CNTs/SiO2复合材料 258
10.1.3 溶胶-凝胶法制备CNTs/SiO2复合材料 260
10.1.4 CNTs/SiO2层状吸波复合材料的设计与制备 267
10.1.5 CNTs/SiO2复合材料的光限辐性能 276
10.2 金属陶瓷复合材料 278
10.2.1 金属陶瓷的研究思路 278
10.2.2 Al2O3/Co金属陶瓷复合材料 279
10.2.3 SiC/Cu金属陶瓷复合材料 282
10.3 结束语 285
参考文献 286
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