第一章 概论

第二章 陶瓷材料的弹性和塑性

第三章 陶瓷材料的强度

第四章 陶瓷材料的断裂力学

第五章 陶瓷的压痕断裂力学

第六章 陶瓷材料的高温蠕变

第七章 热应力和陶瓷的抗热震性

第八章 陶瓷材料的脆性和克服脆性的途径

第九章 陶瓷力学性能的测试方法 2100433B

本书较全面系统地论述了现代新型陶瓷材料的各种力学性能。全书共分九章：第一章阐述了陶瓷的组分、结构与力学性能之间的关系；第二章叙述了陶瓷的弹、塑性力学行为的物质结构基础及其表现特征；第三章评述了陶瓷的断裂强度机理及其影响因素；第四、五章介绍了陶瓷断裂力学的基本概念和压痕断裂力学的发展现状；第六、七章探讨了陶瓷的高温蠕变机理、抗热震断裂与损伤特性；第八、九章综述了克服陶瓷脆性的有效途径，并介绍了陶瓷力学性能的测试方法及其技术特点。

本书可供从事材料科学研究的科技人员及高等院校有关专业师生参考。

《陶瓷材料的焊接》对各类陶瓷材料的性能、焊接性、焊接材料的选用、焊接工艺、焊接质量保障等方面进行了比较详细的阐述,包括Al2O3陶瓷的焊接、SiO2陶瓷的焊接、ZrO陶瓷的焊接、碳化物陶瓷的焊接、氮化物陶瓷的焊接和其他陶瓷材料的焊接。《陶瓷材料的焊接》可供从事陶瓷材料焊接的研究人员、生产和维修技术人员以及高等院校师生参考。

一、陶瓷材料工件的成型 陶瓷材料有三种，(1)氧化物陶瓷如Al2O3；(2)、；(3)混合物陶瓷如Al2O3 SiN2。陶瓷材料的毛坯可用粉末冶金方法制造，将陶瓷粉末混合后压制成型，其形状只是接近成品的毛坯，然后焙烧——机械加工(一般是粗加工)——烧结——(精加工)车削或磨削加工。 我单位曾承接某大学的十多套不同规格的模具，其中一种模具零件如图1所示，模具的材料属于混合陶瓷材料，其成分是ZrO2(70%～80%)、Al2O3(20%～30%)，用混料机将两种粉末混合均匀，放在一个橡胶制成的模具里成型，然后焙烧(1000℃)粉末冶金毛坯，制成的半成品再进行车削加工。 焙烧成的毛坯件如图2所示，形状非常不规则，加工余量过大直径单面有10mm之多，长度余量有30mm。这是由于橡胶模具不规则所致，为脱模容易使用了橡胶材料做模具，而焙烧后陶瓷材料强度非常低，与粉笔相似，但很耐磨，车削时车刀的磨损严重，粉末状的切屑使车刀后面产生磨料磨损，加工比较困难。

二、陶瓷材料工件的车削 使用C616车床，装夹方法为夹住毛坯f53mm处，用硬纸(厚约2mm)垫在零件和三爪之间，其目的是增加摩擦力，车成半成品如图3所示。使用的车刀是90°正偏刀，刀片牌号YG8，机床转速n=200r/min，走刀量f=0.05mm/r，进刀深度ap=2～4mm，走刀速度不能过大，如过大，就增加了轴向力，使零件往车头方向窜动，这时零件离开顶尖造成事故。车好一头后调头车另一端，用同样的方法装夹好后，钻顶尖孔，然后用活顶尖顶好，但顶力要适中。粗车时用75°偏刀，后角要大些，采用10°，前角采用5°，精车时换成90°正偏刀，因为车刀磨损严重，粗车时要将机床尾座调整好，保证零件的质量。用同上的装夹方法将顶尖孔车去，车好f32 0.0150外圆，并车好长度19mm处。然后做一木套(如图4所示)，在木套上均匀地开三个槽，但不要开通。孔加工时将木套套在工件上，用三爪卡好，然后用百分表校正。因为陶瓷材料耐磨性非常好，用工具钢钻头钻孔不能保证质量，所以先用工具钢钻头钻一孔，其直径为f11.5mm，然后用浮动镗刀将孔f12 0.050加工成形。 三、注意事项 装夹方法 因为零件材料的强度非常低，夹紧力过大，会将零件夹碎，夹紧力太小，克服不了轴向力，会造成零件窜动。采用在零件和三爪之间垫一硬纸和木质套来配合装夹零件，实践证明方法正确可行。 车刀磨损控制 车刀的磨损分三个阶段：1)初始阶段(这一阶段是车刀初用时，磨损比较快)；2)正常磨损(车刀从初始磨损到车刀急剧磨损之间的一段)；3)急剧磨损。 当车削零件最后一刀时(也就是精车时)，应在车刀正常磨损范围内，因为这一段车刀磨损量小，所以每车一刀后用千分尺测量零件两头直径差较少时，这时车刀的磨损可视为进入正常磨损阶段。但长度较长时则难以保证，于是可采取另一种方法来解决这一难题。方法是移动尾座，当零件尚有0.5mm余量时(这时车刀的磨损必须在正常磨损阶段)，用千分尺测量零件两头尺寸，假如两头误差为0.03mm，这时可调尾座，使之达到公差以内。尾座的调试方法是将百分表放在零件的外侧或内侧，尽量对准零件的中心，调整量可在百分表上反映出来。