可加工陶瓷在實際應用中，要在一定力學性能的基礎上具有較好的加工陛和較低的可加工損傷程度。因此，制備可加工陶瓷的一個前提就是能保證材料的力學性能。在對材料進行微觀結(jié)構設計的過程中，必須考慮到這一要求。
玻璃陶瓷的層狀結(jié)構是其可加工性的主要來源。使用高速鋼刀具加工的云母玻璃陶瓷，陶瓷加工精度可達到±lOum。Tomoko Uno等制得了通過納米四方ZrO2相變增韌使材料表現(xiàn)出很高的抗彎強度（約500MPa）以及高的斷裂韌性(3.2MPa．ml：)。西安交通大學喬冠軍對含Ba堿土云母為主晶相的可切削玻璃陶瓷進行了研究，該材料抗彎強度盯l，-229MPa，斷裂韌性K1c=2.48MPa．m1/2．鉆孔速度大于7mm／mlri。但是，由于玻璃陶瓷加工部含有大量的玻璃相，在高溫環(huán)境下，尤其是溫度大于800 C時，玻璃相會發(fā)生軟化或晶粒變粗。因此，當材料在高溫環(huán)境下使用時，就會由于內(nèi)部結(jié)構的變化導致為學性能的下降。玻璃陶瓷的這一缺點，限制了其應用范圍。
Katsuaki等制得的多孔SiC陶瓷直到1500（都保持良好的強度。但是，由于孔隙的存在，其力學性能還不夠理想，其抗彎強度與彈性模量分別是200MPa與120GPa。可加工實驗表明這種顯微結(jié)構的SiC比一般SiC陶瓷磨削速率提高2.5倍，鉆孔速率提高3倍以上。
Chihiro Kawai等在制備多孔Si3N4陶瓷時有選擇地生成柱狀B-Si3N4并和普通的多孔柱狀Si3N4進行對比，研究了該梓狀B-Si3N4，陶瓷的力學性能、熱性能叉其與微觀結(jié)構之間的關系。發(fā)現(xiàn)在孔隙率相同時，含有柱狀B Si:<, Ni晶粒且在三維力‘向隨機相接形成閉孔的多孔Si3 Ni陶瓷，其抗彎強度比其他微結(jié)構的多孑L陶瓷高。該結(jié)構在孔隙率為38. 3%時，最大彎曲強度為455MPa，并且很容易用合金剛工具加工。
另一種可加工陶瓷TiaSiC2可以像石墨一樣容易加小，無潤滑條件下用高速鋼刀具鉆孔，并且可以車出尺寸精確的陶瓷螺紋。這種材料是金屬與陶瓷的結(jié)合體，既有像金屬一樣優(yōu)良的熱導率、電導率、易加工、質(zhì)軟、耐熱沖擊和高溫下的可塑性，同時又有陶瓷的抗氧化，耐熱和高溫下保持高強度等特性。Barsoum和EI-RaghyT、制得的Tia SiC2，具有高的斷裂強度：室溫下為600MPa，優(yōu)良的抗熱震性和高于金屬鈦的電導率(4.5×IO5S/m)。
近年來，隨著納米技術在材料領域應用的日益發(fā)展，人們開始利用納米技術來改善材料的可加工性能。新原皓一等在性能優(yōu)異的Si3N4；微米級的粉體表面利用化學溶液法，然后氫化還原，從而制備出在納米Si3 N4微粉表面包覆有渦流層狀的納米級BN的復合粉體，該復合粉體經(jīng)熱壓燒結(jié)后，獲得既具有高的力學性能、優(yōu)異的耐熱沖擊性，同時又具有良好的可切削性的Si3N4/BN納米復相陶瓷。
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本文“可加工陶瓷的性能”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時間：2019-03-16 13:51:17
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