[發明專利]氧化鋁復合陶瓷燒結體維氏硬度的測試方法

在審

• 申請號: 201410214342.3
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN104034617A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 盧斌
• 申請（專利權）人: 盧斌
• 主分類號: G01N3/40
• 分類號: G01N3/40
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所 34117
• 代理人: 鞠翔

技術領域

本發明涉及陶瓷材料技術領域，具體涉及一種氧化鋁復合陶瓷燒結體維氏硬度的測試方法。

背景技術

人們一般把現代技術中應用的材料分為四大類：金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料。陶瓷材料作為無機非金屬材料的重要組成部分是金屬和非金屬元素的固體化合物。陶瓷一般分為工程結構陶瓷和功能陶瓷兩大類。由于工程結構陶瓷具有一系列的優越性能如：高強度、高硬度、高耐磨性、高抗化學穩定性，特別是其在高溫下具有強度、硬度高，蠕變小，耐燒蝕等優越性能備受人們的關注。目前，世界各國爭相對陶瓷材料進行研究，特別以期在航空航天，汽車發動機及軍事工業上有較大進展。世界上研究最多，并認為最有發展前途的工程結構陶瓷是碳化硅陶瓷，增韌氧化物陶瓷和氮化硅陶瓷三大類材料。陶瓷材料的發展經過了復相-單相-復相的過程，目前，復相陶瓷被普遍認為是陶瓷發展的趨勢。

限制陶瓷發展的另一弱點是陶瓷抗熱震性較差，由于陶瓷本身的脆性將導致其熱震沖擊和熱疲勞性能較差。從而，限制了很多陶瓷構件在高溫條件下工作。以刀具在使用中為例，熱應力的產生是其失效和壽命降低的重要原因。有人指出，使用冷卻后的WC-Co刀具的最大拉應力達20,000MPa，而最大壓應力可達18,000MPa，這樣大的熱應力勢必造成熱裂紋的產生^[5]。另外，熱應變范圍和熱應變周期數對于間斷切削時的WC-Co刀具使用壽命有重大影響。人們用有限元法對在切削期間，靠近刀刃的瞬時溫度和熱應力分布進行了計算。結果表明，熱應力可引起切削刀具產生裂紋，而溫度與熱應力強烈周期性變化，更促進裂紋擴展而導致刀具破壞。

由此可見旨在改善陶瓷的抗熱震性的重要及對其抗熱震性、熱疲勞性能合理評價的必要。單相氧化鋁陶瓷ΔT(抗熱震溫差)約為200℃，限制了其在較高溫度下的使用，當前對復合陶瓷的抗熱震性研究正悄然興起。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種操作簡單，測試準確的氧化鋁復合陶瓷燒結體維氏硬度的測試方法。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種氧化鋁復合陶瓷燒結體維氏硬度的測試方法，包括以下方法步驟，

1)將熱壓后的氧化鋁陶瓷燒結體試樣表面進行粗磨，然后在J507S/2F型金剛石內圓切割機上進行切條，把試樣切成尺寸為30mm×4mm×3mm的試樣條；

2)切好的試樣條，必須經過研磨方可進行性能測試，試樣條的研磨分為粗磨、細磨和拋光三步，粗磨是在金剛石砂輪上進行，把初步處理后殘留下來的石墨及材料的飛邊磨去，并磨至表面無明顯凹凸感為止；然后用粒度分別為60、120、240、320目砂紙及0、1、2、3、4金相砂紙逐級進行細磨；最后用W1型金剛石研磨膏在研磨機上進行拋光達鏡面為止；

3)將經精磨和拋光的試樣條置于維氏硬度儀上測量維氏硬度，其載荷為10kg，保壓15秒后，卸除載荷，然后用XJL-02型光學顯微鏡準確測量四方錐壓痕兩對角線的長度2a₁及2a₂，取對角線長度的平均值a{a＝(2a₁+2a₂)/2}代入以下公式計算維氏硬度：

HV=0.18544×Pa2]]>

式中：P—施加載荷值(N)，a—壓痕對角線長度的平均值(mm)。

本發明的有益效果是：本發明方法簡單，易于實施，能夠準確測出氧化鋁陶瓷燒結體的密度，為其使用范圍作出參考標準，具有很好的實際應用效果。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。

一種氧化鋁復合陶瓷燒結體維氏硬度的測試方法，包括以下方法步驟，

1)將熱壓后的氧化鋁陶瓷燒結體試樣表面進行粗磨，然后在J507S/2F型金剛石內圓切割機上進行切條，把試樣切成尺寸為30mm×4mm×3mm的試樣條；