【導(dǎo)讀】本文主要對SiC基陶瓷作為高溫玻璃夾具材料的可行性進行研究。同時運用模糊數(shù)學(xué)理論，建立了模糊綜合評價模。我們試圖通過陶瓷的斷裂韌性、硬度和抗彎強度等物理力學(xué)性能，對陶瓷的可加。工性進行進行預(yù)測。并且α-SiC比β-SiC的結(jié)晶度更好。②在含碳量為0～20%的研究范圍內(nèi)，碳含量為。10%的C/SiC復(fù)相陶瓷的顯微組織最致密，而且碳與SiC的結(jié)合情況較好。含量的增加，C/SiC燒結(jié)體的密度、體收縮率和抗彎強度都逐漸較小。的增加，碳碳化硅復(fù)相陶瓷機加工性逐漸增強。

　　

【正文】 1， 0， 1， 2}。得到綜合評判集 )hh,h( n21 ， ??H ，分別比較 hi數(shù)值的大小，值越大，所對應(yīng)的材料的可加工性越好。 模型求解 對于陶瓷材料， E 反映材料發(fā)生彈性變形的難以程度， KIC 反映材料阻礙裂紋擴展的能力， Hv 反映材料抵抗外界破壞的能力，因而在陶瓷材料的實際加工中，這三某某某某 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 個因素對材料的機加工起到了關(guān)鍵性的作用。一般而言，這三個性能值越大越難加工，但對于部分陶瓷，有些難以通過 這些數(shù)值從表觀上準確判斷。例如表 1。 表 1：可加工陶瓷材料的性能 [21] 編號 材料 Hv/GPa KIC/MPa m1/2 E/GPa 1 Mullite/LaPO4(4:1) 203 2 Al2O3/LaPO4(3:7) 210 查閱文獻可知 ,1 號材料的可加工性好于 2 號，但 Hv 的值 1 號大于 2 號。 因此，機加工影響因素選擇斷裂韌性、彈性模量、材料硬度。即 },{ EKHvU IC? 。因此，機加工影響因素選擇斷裂 韌性、彈性模量、材料硬度。即 },{ EKHvU IC? 。 由于模型所需的斷裂韌性及彈性模量暫時無法檢測，所以從文獻挑選查得表 32所示數(shù)據(jù)，用于模型驗證。文獻顯示，隨著 LaPO4含量的增加， YTZP/LaPO4陶瓷機加工性逐漸增加。 表 32 YTZP/LaPO4陶瓷力學(xué)性能 [18] LaPO4（ V0） % 硬度 Hv/GPa 斷裂韌性 KIC/MPa m1/2 彈性模量 E/GPa 12 199 4 根據(jù)模糊數(shù)學(xué)理論，將材料的可加工性大致分為五個等級，即 V={v v vv v5}={已加工、較易加工、適中、較難加工、難加工 }。材料的可加工性等級相對于被評價的一組材料只具有相對性，而不是一個絕對的概念。根據(jù)可加工陶瓷與機加工性能之間的關(guān)系，選擇的隸屬函數(shù)為： σ 和 ci（ i=1,2,3,4,5） 分別為隸屬度函數(shù)所對應(yīng)的函數(shù)特征參數(shù)，其值見表 33。通過Gaussian 型隸屬 函數(shù)222 )(),( ?? cxecxF ???（ σ 和 c 是隸屬度函數(shù)的兩個特征參數(shù) ) 表 33 隸屬度函數(shù)特征參數(shù)值 [22] 參數(shù) σ c1 c2 c3 c4 c5 E 30 70 150 165 180 200 KIC Hv 2 0 4 7 10 14 將實驗所得數(shù)據(jù)及表數(shù)據(jù)代入公式 (1),計算出 ui對 vj的隸屬度 rij，進而可以計22i2 cxexu ? ）（）（ ?某某某某 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 算出單因素評判矩陣 R。 通過計算 KIC所對應(yīng)隸屬度函數(shù)值大于 1，由于隸屬度的值理論范圍在 0～ 1之間，所以模型存在問題，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，模型主要存在以下三點問題 ：① 模 糊評判模型中權(quán)重向量有相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜掖_定，存在一定的主觀性。 ② 隸屬度函數(shù)的選擇沒有找到充分的理論依據(jù)，導(dǎo)致模型結(jié)果與實際有偏差 。③ 隸屬度函數(shù)特征值的計算未完全理解清楚。 解決方法 陶瓷材料是典型的難加工材料，評判的方法主要是對比在相同條件下各種材料相對加工的難以程度，例如難加工、較難加工、易加工、較易加工等，都是一些模糊概念，沒有絕對的界限。而模糊綜合評價模型是解決此類問題的良方。最近在材料的磨削加工性的評價中，對此方法也有一定的研究 [20]。如果能完善模型，設(shè)計出相應(yīng)軟件，將對材料研究產(chǎn)生一定的 推動作用。因而，針對模型存在的問題提出以下兩點解決方案： （ 1） 可以考慮在模糊綜合評價的基礎(chǔ)上，采用模糊層次綜合評判法，對陶瓷材料的加工性進行評價。首先采用層次分析法確定各指標對加工性的影響程度。進而應(yīng)用模糊綜合評價模型對陶瓷材料的加工性進行評價，這樣就能減小權(quán)重確定的主觀性，對陶瓷材料的加工型進行較為準確的預(yù)測。 （ 2） 由于陶瓷材料的性能數(shù)據(jù)符合典型的正態(tài)分布，所以可優(yōu)先嘗試采用正太分布函數(shù)為隸屬度函數(shù)。通過選擇多個離散點的隸屬度值進行比較以及繪制函數(shù)曲線圖，得到較復(fù)合客觀事實的參數(shù)，再根據(jù)模型進行計算。 某某某某 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 第四章 結(jié)論 本次實驗初衷主要有兩點：一是在前期研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合本次實驗碳含量對抗彎強度、斷裂韌性、顯微硬度等的影響，利用 SPSS 軟件擬合出不同碳含量分別與抗彎強度、斷裂韌性、顯微硬度等的關(guān)系方程，進而繪出碳含量與陶瓷性能曲線，并預(yù)測其它碳含量所對應(yīng)的陶瓷性能，再輔以實驗論證；其二是通過模糊數(shù)學(xué)理論，結(jié)合陶瓷的抗彎強度、斷裂韌性、顯微硬度、彈性模量等，建立模糊綜合評價模型，對陶瓷的機加工進行理論層面的推導(dǎo)，并結(jié)合實際加工予以輔助論證。 進而 在條件允許的條件下，開發(fā)相應(yīng)的軟件，為研究陶瓷的機加工提供參考。 但 由于時間等 諸多因素，本次實驗只得出以下結(jié)論： 1) 燒結(jié)后的 C/SiC 復(fù)相陶瓷中含有碳，而且 SiC 發(fā)生了晶型轉(zhuǎn)變，并且 α SiC比 β SiC 的結(jié)晶度更好。 2) 在 0、 10%、 15%、 20%四個碳含量中，碳含量為 10%的 C/SiC 復(fù)相陶瓷的顯微組織最致密，而且碳與 SiC 的結(jié)合情況較好。 3) 隨著碳含量的增加， C/SiC 燒結(jié)體的密度和體收縮率都逐漸減小。 4) 隨著碳含量增加， C/SiC 燒結(jié)體的抗彎強度逐漸減小。碳含量為 10%的 C/SiC燒結(jié)體的抗彎強度能滿足高溫玻璃夾具使用要求（抗彎強度均大于 100MP） 。 5) 隨著碳含量的增加，復(fù)相陶瓷機加 工性逐漸增強。 某某某某 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 致 謝 我剛開始選畢業(yè)設(shè)計題目的時候，特別想做個有挑戰(zhàn)性的，但沒想到大四來得快，去 得也快 ，各種事情紛繁錯雜 。導(dǎo)致這次畢業(yè)設(shè)計時間緊、任務(wù)重。如果僅憑自己獨立完成，似乎只是天方夜譚。 所以我要對所有幫助過我的人一一感謝。首先我要感謝我的家人，如果沒有他們含辛茹苦的把我送入大學(xué)，我就不可能有繼續(xù)學(xué)習(xí)和深造的機會。其次我要感謝陸老師，我的畢業(yè)設(shè)計都是在陸老師的 精 心指導(dǎo)下完成的，在實驗的整個過程中，陸老師在百忙中為我解答了很多專業(yè)方面的問題，而且總是耐心細致地“服務(wù)”于我們學(xué)生，他的一言一行深 深觸動著我，讓我學(xué)會了很多。此外，要感謝實驗室的各位老師在實驗實施及操作方面給予我的幫助。另外，還要感謝本學(xué)院 08 級曾今無私幫助過我的同學(xué)，沒有你們的幫助，我的實驗不可能順利開展。 尤其要感謝曾繁平和劉孫強兩位大二的同學(xué)，在我忙碌的時候給予我最大的支持。 最后，再次對關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝！祝福你們在今后的生活中事事順利，天天開心。 某某某某 大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 參考文獻 [1]阪口美喜夫，星田浩樹，井上啟作 .玻璃成型模具用陶瓷 .中國專利，公開號： CN 1785902A [2] Naslain R. 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