【摘 要】
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高性能氧化铝层状复合材料是极具应用前景的结构陶瓷材料之一，但对其摩擦学性能的研究较少。本论文基于先进复合材料结构/功能一体化的设计原则，制备并研究了氧化铝层状复合材
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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高性能氧化铝层状复合材料是极具应用前景的结构陶瓷材料之一，但对其摩擦学性能的研究较少。本论文基于先进复合材料结构/功能一体化的设计原则，制备并研究了氧化铝层状复合材料的力学性能和摩擦学性能，结果表明：①以微-纳米复合粉体为原料，当Al203-Zr02(3Y)层中Zr02(3Y)的质量分数为10％、层厚比为1:1、层厚为80μm、层数为41层时，Al203/Al203-Zr02(3Y)层状复合材料具有优异的力学性能，其弯曲强度高达740MPa，是单层Al203陶瓷的2倍多；②A1203/Mo仿生层状复合材料中，存在厚度小于65μm的弱界面金属层，使材料具有较高的断裂韧性，且高温摩擦时生成的润滑性氧化膜改善了材料的高温摩擦学性能，800℃和A1203陶瓷栓对摩时的摩擦系数可降低至0.25。③在Al203/Al203-Zr02(3Y)层状复合材料的基础上，通过梯度结构和摩擦学设计，使材料的摩擦学性能得到了极大改善，在较宽的温度范围内(25-800℃)内，摩擦系数小于0.6；同时，材料具有优异的力学性能，其弯曲强度和A1203陶瓷相当，实现了陶瓷复合材料的结构/润滑功能一体化设计，为陶瓷材料在摩擦学领域更为广泛的应用奠定了重要的基础。
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