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1 绪论1

1．1 金属陶瓷的定义1

1．2 金属陶瓷的种类1

1．3 金属陶瓷的特性2

1．4 金属陶瓷的发展趋势3

2 金属陶瓷复合材料的设计5

2．1 金属陶瓷的设计原则5

2．2 金属陶瓷的润湿性6

2．2．1 金属陶瓷的润湿性机理6

2．2．2 润湿性的测量方法8

2．2．3 金属陶瓷润湿性的改善方法13

2．3 金属陶瓷复合材料化学相容性原则16

2．3．1 概述16

2．3．2 热力学条件17

2．3．3 动力学条件20

2．4 金属陶瓷复合材料物理相容性原则23

2．4．1 概述23

2．4．2 弹性模量24

2．4．3 线膨胀系数24

3 金属和陶瓷粉体的特性26

3．1 粉末特性及其研究方法26

3．1．1 化学成分及其研究方法26

3．1．2 物理性能及其研究方法28

3．1．3 工艺性能及其研究方法36

3．1．4 纳米粉末的特性38

3．2 陶瓷粉体的特性39

3．2．1 常用氧化物粉末的特性39

3．2．2 常用氮化物粉末的特性43

3．2．3 常用硼化物的特性45

3．2．4 常用碳化物的粉末特性46

3．2．5 硅化物粉末的特性47

3．2．6 陶瓷粉末的制备方法48

3．3 金属粉体的特性52

3．3．1 部分金属粉体的特性52

3．3．2 金属粉体的制备53

4 金属陶瓷材料的成型工艺61

4．1 模压成型61

4．1．1 工艺流程61

4．1．2 模压方式61

4．1．3 影响因素62

4．1．4 特点63

4．2 热压铸成型63

4．2．1 工艺流程63

4．2．2 蜡浆制备63

4．2．3 压铸工艺参数63

4．2．4 排蜡温度制度64

4．2．5 蜡浆的特点64

4．3 胶态成型65

4．3．1 注射成型69

4．3．2 压滤成型73

4．3．3 离心注浆75

4．3．4 凝胶注模成型76

4．3．5 温度诱导絮凝成型83

4．3．6 胶态振动注模成型83

4．3．7 直接凝固注模成型工艺84

4．3．8 其他胶态成型工艺87

4．3．9 胶态成型工艺共同面临的关键技术88

4．4 多孔陶瓷浸渍法90

4．5 其他成型工艺95

5 金属陶瓷材料的烧结97

5．1 热压烧结98

5．1．1 热压烧结的加热方式及模具材料98

5．1．2 热压烧结的致密化过程98

5．1．3 热压烧结的特点99

5．2 气氛保护常压烧结100

5．2．1 气氛的种类100

5．2．2 气氛对烧结过程的影响101

5．2．3 气氛烧结举例102

5．3 金属陶瓷的反应烧结108

5．3．1 反应烧结工艺过程及影响因素108

5．3．2 金属陶瓷的反应烧结110

5．3．3 反应烧结的特点116

5．4 自蔓延烧结（SHS）116

5．4．1 自蔓延高温合成燃烧类型118

5．4．2 SHS过程的热力学和动力学条件121

5．4．3 SHS制备金属陶瓷124

5．4．4 SHS方法的优点131

6 金属陶瓷复合材料的显微结构与性能132

6．1 金属陶瓷复合材料显微结构分析方法132

6．1．1 X射线衍射分析132

6．1．2 电镜分析134

6．1．3 电子探针X射线显微分析139

6．1．4 差热分析141

6．1．5 热重分析142

6．1．6 振动光谱143

6．2 金属陶瓷复合材料物理性能测试方法151

6．2．1 线膨胀系数151

6．2．2 热导率154

6．2．3 内耗158

6．3 金属-氧化物复合材料的显微结构与性能163

6．3．1 A12O3基金属陶瓷163

6．3．2 ZrO2基金属陶瓷169

6．3．3 其他氧化物基金属陶瓷172

6．4 金属-非氧化物复合材料的显微结构与性能174

6．4．1 碳化物基金属陶瓷174

6．4．2 碳氮化物基金属陶瓷188

6．4．3 硼化物基金属陶瓷194

7 氧化物基金属陶瓷224

7．1 A12 O3基金属陶瓷225

7．1．1 A12O3-Cr金属陶瓷225

7．1．2 Al2 O3-Fe金属陶瓷228

7．1．3 A12O3-Mo金属陶瓷229

7．1．4 A12O3-Al金属陶瓷230

7．1．5 A12O3-W金属陶瓷231

7．1．6 A12O3-Co金属陶瓷232

7．1．7 A12O3-金属陶瓷刀具234

7．1．8 A12O3-Si金属陶瓷235

7．2 ZrO2基金属陶瓷235

7．2．1 ZrO2-Mo金属陶瓷235

7．2．2 ZrO2-Ni金属陶瓷236

7．2．3 ZrO2-W金属陶瓷240

7．3 MgO基金属陶瓷245

7．3．1 MgO-Mo金属陶瓷241

7．4 ZnO基金属陶瓷242

7．5 TiO基金属陶瓷243

7．6 Cu2O基金属陶瓷245

7．7 其他氧化物基金属陶瓷246

8 碳化物基金属陶瓷248

8．1 WC基金属陶瓷248

8．2 TiC基金属陶瓷250

8．2．1 TiC-Cu金属陶瓷252

8．2．2 TiC-Fe金属陶瓷254

8．2．3 TiC-Ni金属陶瓷255

8．3 Cr3C2基金属陶瓷255

8．4 B4 C基金属陶瓷258

8．5 SiC基金属陶瓷263

8．5．1 SiC-Cu金属陶瓷263

8．5．2 SiC-Al金属陶瓷264

8．5．3 SiC-Fe金属陶瓷269

8．6 Ti 3 AlC2-Cu金属陶瓷269

8．7 其他碳化物基金属陶瓷270

9 （碳）氮化物基金属陶瓷271

9．1 AlN基金属陶瓷271

9．1．1 AlN-Mo金属陶瓷271

9．1．2 AlN-Ni金属陶瓷272

9．1．3 AlN-Al金属陶瓷274

9．1．4 AlN-W金属陶瓷276

9．1．5 AlN-不锈钢金属陶瓷277

9．2 TiN基金属陶瓷278

9．3 Ti（C，N）基金属陶瓷280

9．3．1 Ti（C，N）-Ni金属陶瓷288

9．3．2 Ti（C，N）-Mo金属陶瓷290

9．3．3 Ti（C，N）-Ni-Mo-Co金属陶瓷290

9．3．4 Ti（C，N）-Ni-Mo金属陶瓷292

9．3．5 Ti（C，N）-WC-Ni金属陶瓷293

9．3．6 Ti（C，N）-Mo2C-Ni金属陶瓷294

9．3．7 Ti（C，N）-WC-Co-Ni金属陶瓷295

9．3．8 Ti（C，N）-Ni-Mo-WC金属陶瓷296

9．3．9 Ti（C，N）-Ni-WC-Mo2 C金属陶瓷301

9．3．10 Ti（C，N）-（Ni-Co）-Mo2 C-Cr3 C2金属陶瓷302

9．4 纳米改性Ti（C，N）金属陶瓷306

9．4．1 纳米TiN改性Ti（C，N）基金属陶瓷307

9．4．2 纳米Ti（C，N）改性Ti（C，N）基金属陶瓷308

9．5 （Ti，W，Ta）（C，N）p／Ti（C，N）基金属陶瓷308

9．6 （W，Ti）（C，N）基金属陶瓷309

9．7 NbN-Nb金属陶瓷310

9．8 SiN基金属陶瓷311

9．8．1 SiN-Cr-BN金属陶瓷311

9．8．2 SiN-Cr-BN金属陶瓷复合层的优点311

10 硼化物基金属陶瓷313

10．1 TiB2基金属陶瓷316

10．1．1 TiB2-Fe金属陶瓷317

10．1．2 TiB2-FeMo金属陶瓷318

10．1．3 TiB2-Ti金属陶瓷318

10．1．4 TiB2-Cu金属陶瓷320

10．1．5 TiB2-Ni金属陶瓷322

10．1．6 TiB2-Al金属陶瓷324

10．1．7 TiB2 -Ni3 Al金属陶瓷324

10．1．8 TiB2-Co金属陶瓷326

10．1．9 TiB2-Cr金属陶瓷326

10．1．10 TiB2-（Cu，Ni）金属陶瓷327

10．2 ZrB2基金属陶瓷330

10．3 Fe2B基金属陶瓷331

10．4 多元硼化物基金属陶瓷332

10．4．1 Mo2FeB2基金属陶瓷334

10．4．2 Mo2NiB2三元硼化物基金属陶瓷336

10．5 其他硼化物基金属陶瓷337

10．5．1 CrB及CrB2基金属陶瓷337

10．5．2 TiC-TiB2基金属陶瓷338

10．5．3 M3B2系复合硼化金属陶瓷338

10．5．4 AlMgB14基金属陶瓷339

10．5．5 TiB-Ti金属陶瓷339

10．5．6 MoB2-Ni金属陶瓷339

11 含石墨金属陶瓷340

11．1 A12O3-Cu-石墨金属陶瓷复合材料340

11．2 电接触材料342

11．2．1 Cp-Cu-Cd电接触材料343

11．2．2 石墨-Cu复合材料345

11．2．3 Ag基电接触材料349

11．3 石墨-Ni-BaTiO3 PTC材料352

11．4 炭石墨-Ag复合材料352

11．5 炭石墨金属陶瓷塑料353

12 其他金属陶瓷354

12．1 氧化物和非氧化物复合金属陶瓷354

12．2 铝电解电极材料357

12．2．1 铝电解惰性阳极358

12．2．2 NiFe2O4基金属陶瓷的制备及致密化367

12．2．3 NiFe2 O4基金属陶瓷的力学性能及高温导电性能367

12．2．4 NiFe2O4基金属陶瓷的电解腐蚀研究369

12．3 固体氧化物燃料电池（SOFC）阳极材料372

12．4 金属陶瓷摩擦材料379

12．4．1 Cu基金属陶瓷摩擦材料383

12．4．2 铁基金属陶瓷摩擦材料394

12．4．3 Fe3 Al基摩擦材料402

参考文献404