复相陶瓷燃烧合成的机制与模型化研究

首次将ZrO2、SiC等纳米粒子引入TiO2-Al-C燃烧合成体系，用优热区相图和Therm-Calc方法对体系作了热力学分析，采用燃烧合成—热压（SH-HP）方法制备了致密AlO3TiC-ZrO2晶内型纳米复相陶瓷。采用统计模式识别结合人工神经网络方法对工艺参数进行了优化和预报，发现添加10wt%ZrO2的AlO3-TiC-ZrO2纳米复相陶瓷其强韧性比未添加纳米相的陶瓷材料提高了约20%。自行研制的铜锥淬火装置—全隔离抗干扰数据采集设备以及燃烧波动态视频捕捉—图象处理—分形研究系统，为燃烧合成体系结构宏观动力学研究提供了新途径。建立了动力学模型并作了计算机模拟。本工作为探索低成本、高性能纳米复相陶瓷材料的制备技术奠定了良好基础。