
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文档简介
结构陶瓷—氧化锆陶瓷概要1结构陶瓷—氧化锆陶瓷概要11高纯的ZrO2呈白色,较纯的ZrO2呈黄色或灰色。ZrO2化学性能稳定,除硫酸和氢氟酸外,对酸、碱及碱熔体、玻璃熔体和熔融金属都具有很好的稳定性。热导率低、热稳定性好及高温蠕变小是ZrO2的最主要特征。纯ZrO2致密烧结体变形温度高达2400〜2500℃,所以ZrO2是高温隔热及结构陶瓷的理想材料。ZrO2陶瓷还具有极好的耐磨性,与Al2O3陶瓷相比,其磨损率为0:15(ZrO2:Al2O3)[1]。此外,ZrO2陶瓷化学性能稳定,还与多数熔融金属不湿润。目前在各种金属氧化物陶瓷中,ZrO2的重要作用仅次于Al2O3。高纯的ZrO2呈白色,较纯的ZrO2呈黄色或灰色。ZrO2化9.1氧化锆的晶体结构和相变特性
纯氧化锆有三种同素异形体结构,一般在常压下ZrO2有三种晶体结构:在室温时为单斜晶(monoclinic)相,1170℃时由单斜晶相变化成正方晶(tetragonal)相,於2370℃由正方晶相变成立方晶(cubic)相,而立方晶相在2680℃溶解成液相。晶体结构示意图如图1.1所示。高温立方晶相(c-ZrO2)呈CaF2结构,其中Zr4+离子位于立方心部,O2-离子位于角上,8个阳离子与锆离子之间的距离相等,Zr的配位数是8,形成Zr-O四面体[2]。9.1氧化锆的晶体结构和相变特性
纯氧化锆有三种同素异形体结构陶瓷—氧化锆陶瓷概要1课件结构陶瓷—氧化锆陶瓷概要1课件结构陶瓷—氧化锆陶瓷概要1课件根据添加氧化物的不同,又分别称为Ca-PSZ、Mg-PSZ、Y-PSZ、Ce-PSZ等,当稳定的ZrO2陶瓷全部为t-ZrO2的单相多晶陶瓷时,叫四方氧化锆多晶陶瓷,用TZP表示。四方ZrO2析出物粒子在冷却到≤1000℃时是否转变成单斜相是决定力学性能的关键。四方相能否保持到室温决定于稳定剂的含量和晶粒大小。研究表明:ZrO2-3%molY2O3的热膨胀行为与钢中的奥氏体(A)→马氏体(M)相变相似。随着Y2O3等稳定剂含量的增加,ZrO2的MS(t→m相变开始点)降低,即Y2O3含量高时,残留t相增多,甚至有c相被稳定到室温,一般发生t→m相变的t相含Y2O3为0-4%(mol)。根据添加氧化物的不同,又分别称为Ca-PSZ、Mg-PSZ、氧化锆陶瓷首次由Wolten在1963年报道t→m这种相变为马氏体相变[24]。以马氏体相变为增韧基础。Claussen[25]根据陶瓷材料的显微结构特征,将氧化锆增韧陶瓷进行了细致分类。根据亚稳四方相在应力诱导下的相变增韧作用,氧化锆相变增韧陶瓷有三种主要类型:1.完全由四方相氧化锆细晶组成的四方多晶氧化锆(TZP)增韧陶瓷,如Y-TZP;2.立方相基体里弥散分布着四方相氧化锆的双相组织,称为部分稳定氧化锆(PSZ)增韧陶瓷,如Mg-PSZ,Y-PSZ;3.四方相氧化锆弥散分布到其他陶瓷基体中,即弥散四方相氧化锆(ZTC)增韧陶瓷,如四方相氧化锆增韧氧化铝(ZTA)。氧化锆陶瓷首次由Wolten在1963年报道t→m这种相变为9.2氧化锆陶瓷的增韧原理
利用氧化锆相变增韧来改善陶瓷材料的脆性,各国学者对氧化锆陶瓷的增韧机理进行了大量研究,在增韧理论和增韧陶瓷的研究方面取得许多重要进展。近来报道氧化锆增韧陶瓷的断裂韧性已达15-30MPa.m1/2,抗弯强度达到2000MPa以上。增韧机理主要有:应力诱导相变增韧、微裂纹增韧、残余应力增韧、表面增韧以及复合增韧等。9.2氧化锆陶瓷的增韧原理
利用氧化锆相变增韧来改善陶瓷1.应力诱导相变增韧:Gaivie于1975年首次对Ca-PSZ的研究发现[31]:亚稳的四方相氧化锆相变成稳定的单斜相氧化锆,材料样品强度得到明显提高,并提出相变增韧氧化锆陶瓷的概念。后来的实验发现含t-ZrO2相氧化锆材料的韧性,比其它陶瓷的韧性要高。通过透射电镜、X衍射和电子探针等分析测试,发现含t-ZrO2相氧化锆陶瓷的断口单斜相含量增加。这些发现说明四方相ZrO2在与裂纹扩展的应力作用下,发生了由t-ZrO2→m-ZrO2的马氏体相变,由于t-ZrO2晶粒相变吸收能量而阻碍裂纹的继续扩展从而提高了材料的强度和韧性。即应力诱导相变增韧。1.应力诱导相变增韧:图1应力诱导相变增韧示意图图1应力诱导相变增韧示意图经过Lange、Marshall、McMeeking等许多学者的完善,逐步形成了比较完整的应力诱导相变增韧机理[32-34]。该理论认为:如果t-ZrO2相晶粒足够小,或者基体对其束缚力足够大,冷却过程中t-ZrO2→m-ZrO2的相变将受到抑制,四方相可稳定保留到室温。当裂纹受到外应力作用扩展时,基体对t-ZrO2相的约束力得到松弛,可诱发相变使之转化为单斜晶型。此时伴随着3-5%的体积膨胀和1-7%的剪切应变,并对基体产生压应力,使裂纹扩展受阻、主裂纹延深需要外力做功以增加能量。即在裂纹尖端应力场的作用下。形成晶粒相变、吸收能量、阻碍裂纹扩展的屏蔽区。提高了断裂能,使材料的断裂韧性提高。经过Lange、Marshall、McMeeking等许多学图1示意了应力诱导相变韧化的机理。特点是增韧幅度大,一般可提高基体的韧性2~4倍。相变对增韧贡献的计算,涉及到复杂的烧结动力学、热力学、断裂力学等理论。相变增韧理论阐述了当相变没发生时,裂纹尖端附近的应力由施加应力强度因子K1决定。如果在裂纹尖端区附近发生包含剪切应变和体膨胀的相变,会引起裂纹尖端附近的应力场发生变化。假设材料是线弹性体,相变后,裂纹尖端产生局部应力可用局部应力强度因子K2表示。当K2<K1时,相变会降低裂纹近尖端应力,由于外加应力造成的裂纹,在当前外加应力下无法继续扩展,即裂纹尖端被屏蔽,从而形成一个屏蔽区。如图1所示。图1示意了应力诱导相变韧化的机理。特点是增韧幅度大,一般可提Lange[29]列出增韧陶瓷的断裂韧性表达式为:
(1.1)其中K0表示无相变增韧时的断裂韧性,∣ΔGc∣为驱动相变的化学自由能变量,ΔUf为接近断裂表面处相变后的剩余应变能,Ec为弹性模量,γc为泊松比,Vi为四方(t)相的体积分数,R为相变区的深度(自断裂表面起至整个相变区)。公式中反映出应力诱导相变增韧的主要途径是增加材料的弹性模量;提高裂纹扩展时能够相变的四方相体积分数;增大相变区;提高相变化学驱动力等。Lange[29]列出增韧陶瓷的断裂韧性表达式为:2.微裂纹增韧:陶瓷材料的晶体结构是离子键和共价键组成,具有明显的脆性特征。在烧结体中由于存在局部残余应力,造成一定数量的微裂纹。单相材料的热膨胀异性、复相材料热膨胀系数和弹性模量的失配,及氧化锆材料的马氏体相变产生的残余应力,往往在晶界等结合较弱的部位产生微裂纹。这些微裂纹降低了作用区的弹性模量,当外力作用时微裂纹以亚临界裂纹缓慢扩展并释放主裂纹尖端的部分应变能,使主裂微扩展阻力增加,有效地抑制了裂纹扩展,从而使断裂韧性提高。这种机理称微裂纹增韧(Microcracksmechanism)。见图2。2.微裂纹增韧:陶瓷材料的晶体结构是离子键和共价键组成,具其韧化形式主要可分为两种:一种是ZrO2相变诱发微裂纹,即利用ZrO2能在应力诱导下发生相变造成部分体积膨胀而阻碍裂纹扩展达到增韧效果[35];二是增韧相的加入引起基体与第二相之间热性能失配,微裂纹增韧在增韧的同时伴随着强度的降低,关键是控制裂纹的尺寸,使之不超过材料允许的临界裂纹尺寸,否则将成为宏观裂纹,严重损害材料的强度。其韧化形式主要可分为两种:一种是ZrO2相变诱发微裂纹,即利图2微裂纹增韧示意图Fig.2Schematicdiagramofmicrocracktoughening图2微裂纹增韧示意图微裂纹对增韧的贡献,文献[36]推导出:ΔK=(2Eγmp)1/2,式中:E为材料的弹性模量;γ裂纹表面的比表面积;p裂纹区的大小;m表示微裂纹面积密度。微裂纹增韧对温度的敏感性与应力诱导相变增韧不同,前者主要靠残余应力产生的原因。如果由于热膨胀失配而产生微裂纹,韧性会受到温度升高而降低。但相变产生的微裂纹,如果发生在相变可逆的温度区,温度才会影响到增韧效果。对含有氧化锆材料的马氏体相变诱发微裂纹,一般有三种途径;1)单斜相的ZrO2在较高的烧结温度下为四方相,冷却过程中发生t-ZrO2→m-ZrO2的马氏体相变,在颗粒周围产生微裂纹;2)四方相ZrO2晶粒由于烧结温度过高而造成晶粒尺寸r大于临界相变尺寸rc,冷却过程自发相变为m-ZrO2,产生微裂纹;3)t-ZrO2在外力载荷作用下,发生应力诱导相变m-ZrO2。微裂纹对增韧的贡献,文献[36]推导出:ΔK=(2Eγmp)3.裂纹的弯曲和偏转增韧:裂纹弯曲和偏转增韧机理,主要是在裂纹的扩展路径上,以第二相粒子及第二相产生的应力集中或残余应力等作为障碍,来阻碍裂纹的运动,使裂纹扩展时改变方向。使裂纹弯曲(crackbowing),绕过障碍在同一平面扩展时裂纹还可能会偏转(crackdeflecting),试图完全避开障碍[37]。在氧化锆增韧陶瓷中会同时发生这两种情况。裂纹弯曲过程钉扎裂纹障碍物的强度和韧性,对整个材料的增韧起着重要作用。裂纹偏转可分为以裂纹前进方向为轴的翘曲(tilting)和以垂直于裂纹前进方向为轴的扭曲(twisting)。裂纹的偏转情况可由试样断裂面的粗糙程度反应。对随机分布的障碍物,韧性的增加与障碍物的体积分数及形状有关。轴状的障碍物使裂纹的扭转角增加而增加韧性。3.裂纹的弯曲和偏转增韧:裂纹弯曲和偏转增韧机理,主要是在在材料制备过程中从高温状态向室温冷却时产生残余张应力而在材料内部诱发形成微裂纹[38]。这些微裂纹的存在不仅能够缓解局部残余应力,而且导致裂纹扩展时扩展途径的转向或分支(图3),即改变主裂纹的扩展路径,增大了断裂表面,形成能量耗散机构,起到增韧的作用。在材料制备过程中从高温状态向室温冷却时产生残余张应力而在材料(a)(b)图3裂纹偏转与弯曲示意图:(a)裂纹偏转;(b)裂纹弯曲Fig.3Schematicdiagramsofcrackbowingandcrackdeflection:(a)deflection;(b)bowing(a)裂纹弯曲、偏转增韧机理认为增韧效果与温度无关,但是如果残余应力来自于材料的热胀系数失配,那也许要受到温度的影响。对ZrO2增韧陶瓷,裂纹的的偏转常常发生在相变后的m-ZrO2氧化锆颗粒周围[39]。裂纹弯曲、偏转增韧机理认为增韧效果与温度无关,但是如果残余应4.表面强化增韧氧化锆增韧陶瓷可以通过诱导相变方法如:研磨、喷砂、低温处理、表面涂层、及化学处理等工艺[40-41]。在增韧陶瓷表面诱发四方相至单斜相的马氏体相变,形成表面压应力层,材料的强度可获得提高。文献[40]对Ce-TZP材料报道,经过还原气氛的处理,使CeO2还原为Ce2O3而诱发相变,在其表面形成压应力层。这些都验证了表面强化工艺处理后,具有压应力层的陶瓷材料对表面小缺陷不敏感,能提高抵抗接触损伤能力。4.表面强化增韧氧化锆增韧陶瓷可以通过诱导相变方法如:研磨9.3氧化锆陶瓷的晶粒尺寸与增韧机制在氧化锆陶瓷的t→m中存在着尺寸效应,即在四方多晶氧化锆中,母相的晶粒大小或在复合型陶瓷中ZrO2的颗粒大小影响Ms温度。尺寸效应对增韧陶瓷具有重要的实际意义[42]。因此很为众多研究者所关注,在研究报道中Garvie[43]首先以尺寸效应阐明这个亚稳现象;提出30nm为临界尺寸,小于30nm的四方晶体能在室温存在,而不致相变成为单斜结构。主要将马氏体(m)形成时的临界大小作为(t)相的临界尺寸,并发现CaO部分稳定ZrO2和ZrO2韧化Al2O3(ZrO2-Al2O3复合材料,ZTA)中发现t→m马氏体相变的尺寸效应-t相平均晶粒大小的倒数与Ms之间呈线性关系,即母相晶粒愈大,其Ms温度愈高。9.3氧化锆陶瓷的晶粒尺寸与增韧机制在氧化锆陶瓷的t→m中对于PSZ,TZP,和含ZrO2的复合陶瓷由于受约束条件不同具有不同的尺寸效应机制,当材料周围受陶瓷基体约束的t-ZrO2粒子较难进行马氏体相变,可能主要是由粒子和基体间界面的局部应变能起阻力作用缘故。所以在对ZrO2相变增韧陶瓷的研究中普遍发现,四方ZrO2晶粒的保留与否关键取决于ZrO2颗粒尺寸大小。对于PSZ,TZP,和含ZrO2的复合陶瓷由于受约束条件不同结构陶瓷—氧化锆陶瓷概要1课件由表1可以知道ZrO2颗粒有三个临界尺寸D1、D2、D3,不同大小的ZrO2晶粒各有不同的主要增韧机制(包括没有增韧作用)。同时还要区别扩散形成的平衡相t-ZrO2及无扩散型相变产物的过饱和非平衡四方相t′-ZrO2(亚稳四方相)[13]ZrO2陶瓷t→m相变的晶粒尺寸效应主要分为三种形式:(1)冷却过程t→m相变的临界晶粒尺寸:(2)应力诱导下t→m相变的临界粒径:(3)t→m相变诱发微裂纹的临界直径:由表1可以知道ZrO2颗粒有三个临界尺寸D1、D2、D3,不(1)冷却过程t→m相变的临界晶粒尺寸:当稳定剂含量相同时,t相的晶粒尺寸是影响t→m相变的一个主要因素[13]。相变点随着晶粒尺寸的减少而降低,并且在制备材料中晶粒尺寸存在一个尺寸分布范围。对于室温组织存在一个临界粒径D2,d>D2的晶粒室温下已经转变成m相,d<D3的晶粒冷却到室温仍保留为t相。所以只有d<D2的晶粒才有可能(但不一定)产生相变韧化作用[44]。因此室温时t相含量多少对提高韧性有直接影响,TZP材料应是对相变韧化效果最显著的组织,但只有可相变的t相粒子才能对相变韧化做贡献,而并不是所有t相在受载荷时都能发生相变。(1)冷却过程t→m相变的临界晶粒尺寸:(2)应力诱导下t→m相变的临界粒径:t相粒子的稳定性随着尺寸的减小而增大,在室温下得到的亚稳t相由于其晶粒尺寸不同稳定性也不同。在外力作用下裂纹的尖端应力场形成一个最高值,应力诱导t→m相变则存在着临界晶粒直径D1。只有在D1<d<D2的晶粒才能发生应力诱导相变(stressinducedphasetransformation),即这部分晶粒才会对相变增韧做贡献[45](2)应力诱导下t→m相变的临界粒径:(3)t→m相变诱发微裂纹的临界直径:如前述,d>D2的晶粒室温下已经转变成m相,研究表明,在较大的m相晶粒周围,由于体积效应而诱发微裂纹。对较小的m相晶粒周围并没有微裂纹存在。这是由于大晶粒相变时产生的累积变形大,时基体周围产生的拉应力超过了其断裂强度所致,小晶粒相变时的累积变形不足以产生此效应。所以存在一个临界晶粒直径D3,当d>D3时,发生相变时诱发微裂纹,而D2<d<D3的晶粒虽然产生相变,但不足以诱发微裂纹,但在晶粒相变后的周围存在着残余应力。这种微裂纹和残余应力均会产生增韧效果[46]。(3)t→m相变诱发微裂纹的临界直径:Lange验证了Gaivie所计算的临界晶粒尺寸,并提出在ZTA中t-ZrO2的临界尺寸为15~30nm。所以对一些小于临界尺寸、稳定剂含量高的t-ZrO2晶粒,即使外界抑制全部消除后还是不会发生相变,这部分t-ZrO2晶粒就不可能起任何相变增韧作用。不仅要有适当的ZrO2晶粒尺寸和稳定剂含量,更重要的是使ZrO2晶粒尺寸和稳定剂含量分布这两者都尽量均匀。提高制备工艺对ZrO2晶粒尺寸和稳定剂含量分布的均匀性的控制,是ZrO2增韧陶瓷的关键。众多研究比较一致的看法是在ZrO2增韧陶瓷中起作用的有相变增韧、微裂纹增韧和裂纹弯曲增韧三种机制,其中应力诱导下的相变增韧是最主要的。三种增韧机制中,相变增韧和裂纹弯曲增韧是严格叠加,而在相变增韧和微裂纹增韧同时起作用时,由微裂纹存在的相变增韧作用要小于无微裂纹增韧时的相变增韧,因此不能认为总的增韧是单独起作用时的相变增韧和单独起作用时的微裂纹增韧之和。Lange验证了Gaivie所计算的临界晶粒尺寸,并提出在Z9.4氧化锆陶瓷发展过程存在的不足近年来增韧氧化锆(ZTC)被给予了更多的关注,ZTC结构材料通常用于模具,研磨介质,切削刀具等。但由于ZrO2的相变发生体积变化和晶体形状改变,出现剪切形变。新相与旧相共用的界面保持严格的位相关系等。在1000℃左右发生t→m相变,体积膨胀3%-5%,纯ZrO2材料更明显。由于ZrO2的相变具有与陶瓷生产过程相适应的合适的相变温度和适中的体积变化生产中要求,所以必须考虑用于稳定相的稳定剂种类与加入的含量,基于纯ZrO2的力学性质和抗热震能力都很差,不能作为结构材料。9.4氧化锆陶瓷发展过程存在的不足近年来增韧氧化锆(ZTC)对于含Y2O3的PSZ或TZP尽管具有优异的室温强度和韧性,但在低温潮湿环境下水分能加速等温t→m相变,所发生低温老化很大程度限制了它的应用。Kobayashi于1981年首次报道Y-TZP的低温老化现象,在250℃潮湿环境下,时效过程中t→m相变材料由表面开始逐渐向内部延伸,产生体积膨胀从而引发微裂纹和宏观裂纹,最终引起材料强度的下降[47]。因此可用表面t相含量来衡量老化程度。随后的大量文献报道了低温老化机制[48,49,50,51,52,54],普遍认为H2O分子在试样表面发生化学吸附,并分解为OH-和H+;随后OH-离子进入含Y2O3的PSZ或TZP晶格并迁移,使Zr-O-Zr键断开形成Y-OH。由于键长的变化导致应力集中,使t相失稳,有利于m相的成核长大,这就是目前比较广泛接受的表面化学反应机理。Tsukuma的研究表明只有晶粒尺寸小于0.4μm的Y-TZP老化才不明显[53]。对于含Y2O3的PSZ或TZP尽管具有优异的室温强度和韧性,图42Y-TZP在不同温度下时效时抗弯强度与时效时间的关系曲线图42Y-TZP在不同温度下时效时抗弯强度与时效时间的关图4为2Y-TZP材料在200-350℃空气中时效时抗弯强度随时效时间变化的关系曲线。低温老化的主要特征是:1.t→m相变的进程在200-300℃最为迅速。2.水和水气将加速t→m相变的进行。3.t→m相变一般由表面向内部进行。4.提高稳定剂含量和细化组织结构有利于抑制t→m相变。
图4为2Y-TZP材料在200-350℃空气中时效时抗弯强项目档案管理综合知识与技能
项目档案的质量标准
与注意事项兵器工业档案馆周艳2017.03项目档案管理综合知识与技能
项目档案的质量标准
与注意事项兵36从了解项目实施过程把握项目档案的完整、准确与有效性标准项目论证阶段市场调研报告、项目论证报告、厂址选择报告、设备选型报告、技术分析方案从了解项目实施过程把握项目档案的完整、准确与有效性标准37
项目立项报批阶段1.项目管理性文件(1)项目立项申请、项目建议书及报批文件;(2)可行性研究报告及报批文件;专家评估;(3)环保、劳动安全、职业卫生、消防(预评价文件材料);(4)项目选址申请及报批文件;征用土地申请、批准文件;建设用地规划许可证及附件、国有土地使用证、国有土地使用权交易文件;建设工程规划许可证及附件、红线图、坐标图、行政区域图,建设工程施工许可证,施工图审查文件;(5)征地移民拆迁、安置、补偿批准文件、协议书;(6)建设前原始地形、地貌的状况图、照片;(7)项目资金来源(包括投资、集资、贷款)文件;(8)申请资金文件及下达投资计划的通知;(9)项目建设任务责任书、项目实施进度计划;(10)项目免税申请及批复文件(有进口设备的必有);(11)项目调整及报批文件(内容调整、时间调整:有调整情况的必有);(12)概算、预算管理、差价管理文件;(13)合同谈判纪要、合同审查文件、合同书、合同变更、索赔等涉及法律事务的文件。项目立项报批阶段1.项目管理性文件38
项目立项报批阶段
2.设计基础(勘察)文件(1)环境预测、调查报告;(2)工程地质、水文地质勘察报告;地质图,勘察记录,化验,试验报告,重要土、岩样及说明;(3)地形、地貌、控制点、建筑物、构筑物及重要设备安装测量定位、观测记录,地形测量和拨地测量成果报告;(4)水文、气象、地震等其它设计基础资料;工程探墓、考古发掘;(5)建设用地钉桩通知单,验线合格文件。项目立项报批阶段2.设计基础(勘察)文件39项目立项报批阶段
3.设计文件(1)初步设计及报批文件(2)技术设计及报批文件(3)施工图设计及审查文件(4)工程设计计算书(5)关键技术试验(6)设计评价、鉴定及审批项目立项报批阶段3.设计文件40项目施工阶段
1.施工管理的主要内容在施工前应做好以下准备:一是编制材料设备进场验收、设计变更和图纸会审等施工各阶段的管理流程和进度计划;二是进行施工组织设计的审批;三是收到施工图纸后组织各相关部门进行图纸会审工作,并结合施工单位和监理提出的会审意见;四是制定对施工单位质量、进度、安全、文明施工、技术资源等管理的相关措施;五是申请领取施工许可证。项目施工阶段41项目施工阶段工程开工后应加强以下项目施工管理:一是加强旁站监督二是定期召开工地例会三是抓好现场管理四是督促工程部门会同监理公司对原材料的检查验收、抽检送样工作五是加强对设计变更的管理六是检查落实项目施工阶段工程开工后应加强以下项42项目施工阶段工程进入现场验收阶段后的管理:一是组织相关部门先进行初验,并报市质监站检查备案;二是组织相关部门会同施工单位进行工程的移交;三是接收竣工工程的技术资料,并做好竣工资料的移交和备案工作;四是竣工收尾工作;五是结算工作;六是质量问题整改;七是回访工作。项目施工阶段工程进入现场验收阶段后的管理:43实施阶段形成文件材料内容招投标及招投标文件(1)招标文件:招标方案及批复、招标公告、招标书、招标修改文件、招标补遗及答疑文件等;(2)投标文件:投标书、资质材料、履约类保函、委托授权书和投标澄清文件、修正文件等;(3)评标文件:开标议程、记录,开标大会签字表,报价表、标底,评标方法、标准、纪律,评标人员签字表,评标记录、报告、定标会议纪要;(4)中标文件:评标结果公示、中标通知书、未中标的投标书。实施阶段形成文件材料内容招投标及招投标文件44实施阶段形成文件材料内容施工文件--工程建筑与结构施工文件
(1)开工报告、工程技术要求;(2)施工组织设计、方案及报批文件,施工计划、施工技术及安全措施,施工工艺文件;(3)施工预算和审查材料;(4)、技术交底、施工日志、大事记;(5)控制网设置、工程定位测量、基槽开挖线测量材料;(6)施工安全、环保措施;(7)地基钎探记录和钎探平面布点图,验槽、地基处理、桩基施工和试桩记录;实施阶段形成文件材料内容施工文件--工程建筑与结45实施阶段形成文件材料内容施工文件--工程建筑与结构施工文件
(8)图纸会审纪要、设计变更、工程洽商记录;(9)砂、石、砖、水泥、钢筋、防水材料、隔热保温、防腐材料、轻集料试验汇总表、出厂证明、复试试验报告;(10)预制构件(钢、混凝土)出厂合格证、试验记录;(11)工程物质选样送审表、进场物质批次汇总表、工程物资进场报验表;(12)土壤(素土、灰土)干密度、击实试验报告;(13)砂浆、混凝土配合比通知单、砂浆(试块)抗压强度试验报告,商品混凝土抗渗试验报告、出厂合格证、复试报告;(14)钢筋接头(焊接)试验报告;实施阶段形成文件材料内容施工文件--工程建筑与结46实施阶段形成文件材料内容施工文件--工程建筑与结构施工文件
(15)防水工程试水、楼地面、屋面坡度检查记录;(16)工程定位测量检查记录;(17)隐蔽工程检查记录;(18)沉降观测、结构吊装、现场施工预应力记录,工程竣工测量,新型建筑材料,施工新技术;(19)工程质量事故处理记录;(20)检验批、分项工程质量验收记录;(21)基础、主体工程、幕墙工程、单位工程质量验收记录。实施阶段形成文件材料内容施工文件--工程建筑与47实施阶段形成文件材料内容
施工文件--电气、给排水等各工艺工程施工文件(1)施工组织设计;(2)技术交底,施工日志;(3)图纸会审,设计变更,工程洽商;(4)公用设备的产品质量合格证、质量保证书,设备装箱单、商检证明和说明书、开箱报告,设备安装、试运行记录,设备明细表;(5)预检记录;(6)隐蔽工程检查记录;(7)电气接地电阻、绝缘电阻、综合布线、有线电视末端等测试记录;(8)楼宇自控、监视、安装、视听、电话等智能系统调试记录;(9)变配电设备安装、检查、通电、满负荷测试记录;实施阶段形成文件材料内容施工文件--电气、给排48实施阶段形成文件材料内容施工文件--电气、给排水等各工艺工程施工文件(10)给排水、消防、采暖、通风、空调、燃气等管道强度、严密性、灌水、通水、吹洗、漏风、试压、通球、阀门等试验记录;(11)电气照明、动力、给排水、消防、采暖、通风、空调、燃气等系统调试、试运行记录;(12)电梯接地电阻、绝缘电阻测试记录;空载、半载、满载、超载试运行记录;平衡、运速、噪声调整试验报告;(13)质量事故处理记录;(14)检验批、分项工程质量验收记录;(15)单位工程质量验收记录。实施阶段形成文件材料内容施工文件--电气、给49实施阶段形成文件材料内容施工文件--室外工程施工文件(1)室外安装(包括给水、雨水、污水、热力、燃气、电讯、电力、照明、电视、消防等)施工文件;(2)室外建筑环境(包括建筑小品、水景、道路园林绿化等)施工文件。实施阶段形成文件材料内容施工文件--室外工程施50实施阶段形成文件材料内容
监理文件--工程监理文件(1)建设、施工、监理机构及负责人名单;监理单位人员资质证书;(2)监理大纲,监理规划、细则及批复、监理控制计划等;(3)监理日志、监理周(月、季、年)报、备忘录,监理会议纪要,监理工程师指令、指示,来往函件;(4)监理总结、工程竣工总结、质量评价意见报告。(5)施工及设备器材供应单位资质审核,设备、材料报审;(6)施工组织设计、施工方案、施工计划、技术措施审核;实施阶段形成文件材料内容监理文件--工程监理文51实施阶段形成文件材料内容
监理文件--工程监理文件(7)开(停、复、返)工令、审批表、许可证、中间验收证明书;(8)工程进度计划、实施、分析统计文件;(9)主要材料及工程投资计划、完成报表;(10)不合格项目通知;(11)施工质量检查分析评估、工程质量事故、施工安全事故报告及处理意见;(12)各项测控量成果及复核文件、外观、质量、文件等检查、抽查记录;(13)预付款、月付款报审与支付;(14)变更价格审查、延长工期、索赔报批文件;实施阶段形成文件材料内容监理文件--工程监理文52实施阶段形成文件材料内容
监理文件--工程监理文件(15)设计变更、材料、零部件、设备代用审批;(16)单元工程检查及开工(开仓)签证,工程分部分项质量认证、评估;(17)工程竣工决算审核意见书;(18)分包、供货、试验等单位资质材料;(19)有关进度、质量、造价控制的监理通知;(20)工程材料监理检查、复检、实验记录、报告。实施阶段形成文件材料内容监理文件--工程监理53实施阶段形成文件材料内容
监理文件--设备采购、监造监理文件(1)设备采购、制造合同及委托监理合同;(2)设备采购方案计划,市场调查、考察报告;(3)设计图纸和文件;(4)设备采购招投标文件;(5)设备采购订货合同;(6)设备采购监理工作总结;实施阶段形成文件材料内容监理文件--设备采购、54实施阶段形成文件材料内容
监理文件--设备采购、监造监理文件(7)设备监造规划;(8)设备制造的生产计划和工艺方案;(9)设备制造的检验计划和检验要求:(10)分包单位资格报审表;原材料、零配件等的质量证明文件和检验报告;(11)开工/复工报审表、暂停令;(12)检验记录及试验报告;实施阶段形成文件材料内容监理文件--设备采购、55实施阶段形成文件材料内容
监理文件--设备采购、监造监理文件(13)报验申请表;(14)设计变更文件、会议纪要、来往文件、监理日记、监理月报;(15)监理工程师通知单、监理工作联系单;(16)质量事故处理文件、设备制造索赔文件;(17)设备验收文件、设备交接文件、支付证书和设备制造结算审核文件;(18)设备监造工作总结等等。实施阶段形成文件材料内容监理文件--设备采购56
项目竣工验收阶段1.土建工程单项验收文件--竣工图(1)综合竣工图;(2)总平面布置图(包括建筑、建筑小品、水景、照明、道路、绿化等);(3)竖向布置图;(4)室外给水、排水、热力、燃气等管网综合图;(5)电气(包括电力、电讯、电视系统等)综合图;(6)设计总说明书;(7)室外给水、雨水、污水、热力、燃气、电讯、电力、电视、建筑小品、消防、照明、水景、道路、绿化;(8)专业竣工图;项目竣工验收阶段1.土建工程单项验收文件57
项目竣工验收阶段1.土建工程单项验收文件--竣工图(9)建筑竣工图;(10)结构竣工图;(11)装修(装饰)工程竣工图;(12)电气工程(包括智能化工程)竣工图;(13)给排水工程(包括消防工程)竣工图;(15)采暖通风空调工程竣工图;(16)燃气工程竣工图。项目竣工验收阶段1.土建工程单项验收文件-58
项目竣工验收阶段1.土建工程单项验收文件--工程竣工验收文件
(1)工程竣工总结;(2)工程概算表;(3)竣工验收记录;(4)单项(单位)工程质量验收记录;(5)工程质量保修书;(6)竣工验收报告;批复文件;(7)竣工验收备案表等(包括环保、劳动安全、职业卫生、消防、财务决算审计、档案等各种专项验收认可文件)。项目竣工验收阶段1.土建工程单项验收文件-59
项目竣工验收阶段2.设备验收预验收开箱验收终验收项目竣工验收阶段2.设备验收60
项目竣工验收阶段2.设备验收(1)外购设备仪器(标准设备仪器)(2)自制设备仪器(非标设备)(3)计算机管理系统软硬件(4)特种设备(包括公用工程设备)项目竣工验收阶段2.设备验收61
项目竣工验收阶段
四种设备共性的文件材料:
(1)调研报告、技术考察报告或者经济技术可行分析文件;(2)招投标的相关文件:(3)合同,包括合同的附件、技术协议、补充协议等。(4)装箱单、出厂合格证;设备出厂(几何)精度检验单;图样、设备操作手册、使用维护手册、说明书;开箱验收记录等。(5)安装基础图、电气接线图、安装工艺规程,安装调试记录、设备进厂精度检验单、工艺设备的试件加工图、加工精度检测记录、安装验收存在的问题及处理意见、验收报告等。项目竣工验收阶段四种设备共性的文件材料:62
项目竣工验收阶段四种设备特殊的文件材料:
非标设备:设计任务书、有关问题的请示与批复、方案论证、设计方案文件、评审文件、计算文件、设计图样、设计技术总结、研制总结、关键件工艺规程、工艺说明书、外购件合格证和使用说明、工艺总结、技术鉴定结论、评价文件等。项目竣工验收阶段四种设备特殊的文件材料:63
项目竣工验收阶段计算机管理系统软硬件:①软硬件质量证明②代理授权书、软件许可协议、原产地证明③企业法人营业执照正或副本(复印件)。计算机、交换机、服务器、工作站等装箱单、三包凭证、用户手册、使用说明、安装说明、使用指南等项目竣工验收阶段计算机管理系统软硬件:①软硬件64
项目竣工验收阶段
特种设备包括:1.特种设备设计文件、说明书、制造单位的资质证明(制造许可证、营业执照、设计单位批准书、商标注册证及质量认证文件);2.由生产厂所在地、使用地特种设备安全监督管理部门开具的产品检验测试结果、鉴定结论;3.产品成品件、外购件合格证及使用说明书、安装技术文件;产品质量合格证;4.压力管道元件的合格证及使用说明;5.安装使用说明;6.锅炉受压部分金属材料证明、锅炉制造焊接质量的技术证明、锅炉出厂质量检验合格证明;设备金属材料证明、制造焊接质量技术证明、出厂质量检验合格证;7.反应容器和贮运容器的总图、主要受压元件图、强度计算书、运行记录、检验、检测、试验报告、合格证、质量证明等项目竣工验收阶段特种设备包括:65
项目竣工验收阶段
3.“三同时”地方审核验收建设单位在完成了项目的全部建设内容后,要检查“三同时”执行情况,并向地方环保、消防、职业安全和劳动卫生部门申请办理验收手续,取得验收批复文件,保证环保、消防职业安全和劳动卫生满足“三同时”规定的要求。项目竣工验收阶段3.“三同时”地方审核验66
项目竣工验收阶段
4.竣工决算审计:项目竣工验收前,必须按照国家和上级主管部门关于固定资产投资项目竣工决算审计的有关规定,对项目竣工决算的真实、合法、效益等进行审计监督。项目竣工决算审计的内容一般包括两个部分:工程审计和财务审计,形成工程决算报告、审计报告和审计批复。项目竣工验收阶段4.竣工决算审计:项目竣67
项目竣工验收阶段
5.档案验收:建设项目完成后,由档案归口管理部门组织验收组对建设项目档案的管理体制、项目档案的形成、积累、整理、归档工作情况,竣工图的编制情况及质量,案卷质量及保管条件等方面进行全面审查。形成档案验收报告及批复。项目竣工验收阶段5.档案验收:建设项目68
项目竣工验收阶段
6.工程项目竣工验收:当项目完成了以上五项单位验收程序,整体符合竣工验收条件时,建设单位应及时编制项目竣工验收总结报告,向上级主管部门提出验收申请,上级主管部门组织建设单位填报《固定资产投资项目竣工验收申请表》,上级主管部门根据《申请表》的审查结果,组织项目的总体竣工验收,形成验收总结及验收批复文件。项目竣工验收阶段6.工程项目竣工验收:当69二、项目档案专项验收的方法及应该注意的问题二、项目档案专项验收的方法及应该注意的问题70项目档案专项验收的方法
1.认真听汇报
2.仔细看现场3.严格审查档案
项目档案专项验收的方法1.认真听汇报71
项目档案专项验收的方法
(1)查制度,看项目档案管理体制一是检查是否建立健全了项目档案管理的各项规章制度二是检查是否成立了项目档案领导小组三是检查是否将项目档案管理纳入项目管理之中四是检查是否制定了项目档案归档计划和要求项目档案专项验收的方法72项目档案专项验收的方法
(2)查批复,看项目建设内容一要了解项目批复总投资和各单项投资额度;二要了解项目建设内容;三要对照新增及改造设备明细表,认真核对项目设备归档的台(套)数。项目档案专项验收的方法73
项目档案专项验收的方法
(3)查目录,看项目档案归档情况一是查项目档案总目录;二是查项目档案案卷目录;三是查项目档案卷内文件目录。项目档案专项验收的方法74
项目档案专项验收的方法
(4)查案卷,看项目档案整理及案卷质量情况项目档案专项验收的方法75抽查数量掌握标准
项目方案论证阶段:全部检查项目报批阶段:全部检查项目的设计阶段:全部检查项目设计、施工安装、监理招投标文件:全部检查设备招投标文件:抽查项目合同:全部检查设备采购合同:抽查项目监理文件:全部检查抽查数量掌握标准76抽查数量掌握标准
项目施工阶段:抽查
抽查重点:施工组织设计、施工方案、开工报告、图纸会审记录、施工日志、设计变更、工程洽商记录、隐蔽工程记录、重要的施工物资的试验汇总表、出厂证明、复试试验报告、工程物质进场报验表、防水工程试水记录、检验批质量、分项工程质量验收记录、单项(单位)工程质量验收记录等。竣工图少:全部检查,竣工图多:抽查
抽查重点:竣工图目录、建筑竣工图、结构竣工图、某一个专业(如给排水竣工图)。
竣工图审查的重点:项目设计变更的修改是否齐全,更改标注是否规范;竣工图的更改额度是否超过35%以上,如有超过,是否重新绘制了竣工图;竣工图章是否符合要求,签署是否齐全(全部签字)、准确(不是一个人代签)。各单项验收文件:全部检查。抽查数量掌握标准77设备档案--抽查数量掌握标准
设备台(套)数少:全部检查设备台(套)数多:抽查
抽查重点:大型关重设备、进口设备、非标设备、特种设备。标准设备:重点检查合同、技术协议、随机文件、开箱验收报告、设备调试记录和验收报告等;非标设备:重点检查合同、技术协议、设计方案、使用维护说明书、研制总结、设备验收规范、验收测试表、调试/安装表、设计/安装图纸、合格证、开箱验收单等;进口设备:重点检查海关出入关文件材料、随机文件及开箱验收文件;特种设备:重点检查质量检验报告等。设备档案--抽查数量掌握标准78验收中应该注意的问题
1.对设备档案的归档范围的要求不符合科工计[2015]931号文件的要求。存在一个误区:过去对于设备档案的归档范围有一个限定2.档案验收意见中提出的存在问题专指性不强3.如发现问题很多,一定要留下有验收专家签字的书面整改意见4.验收时,一定要严谨、严肃、严格验收中应该注意的问题1.对设备档案的归档范79谢谢!谢谢!80结构陶瓷—氧化锆陶瓷概要1结构陶瓷—氧化锆陶瓷概要181高纯的ZrO2呈白色,较纯的ZrO2呈黄色或灰色。ZrO2化学性能稳定,除硫酸和氢氟酸外,对酸、碱及碱熔体、玻璃熔体和熔融金属都具有很好的稳定性。热导率低、热稳定性好及高温蠕变小是ZrO2的最主要特征。纯ZrO2致密烧结体变形温度高达2400〜2500℃,所以ZrO2是高温隔热及结构陶瓷的理想材料。ZrO2陶瓷还具有极好的耐磨性,与Al2O3陶瓷相比,其磨损率为0:15(ZrO2:Al2O3)[1]。此外,ZrO2陶瓷化学性能稳定,还与多数熔融金属不湿润。目前在各种金属氧化物陶瓷中,ZrO2的重要作用仅次于Al2O3。高纯的ZrO2呈白色,较纯的ZrO2呈黄色或灰色。ZrO2化9.1氧化锆的晶体结构和相变特性
纯氧化锆有三种同素异形体结构,一般在常压下ZrO2有三种晶体结构:在室温时为单斜晶(monoclinic)相,1170℃时由单斜晶相变化成正方晶(tetragonal)相,於2370℃由正方晶相变成立方晶(cubic)相,而立方晶相在2680℃溶解成液相。晶体结构示意图如图1.1所示。高温立方晶相(c-ZrO2)呈CaF2结构,其中Zr4+离子位于立方心部,O2-离子位于角上,8个阳离子与锆离子之间的距离相等,Zr的配位数是8,形成Zr-O四面体[2]。9.1氧化锆的晶体结构和相变特性
纯氧化锆有三种同素异形体结构陶瓷—氧化锆陶瓷概要1课件结构陶瓷—氧化锆陶瓷概要1课件结构陶瓷—氧化锆陶瓷概要1课件根据添加氧化物的不同,又分别称为Ca-PSZ、Mg-PSZ、Y-PSZ、Ce-PSZ等,当稳定的ZrO2陶瓷全部为t-ZrO2的单相多晶陶瓷时,叫四方氧化锆多晶陶瓷,用TZP表示。四方ZrO2析出物粒子在冷却到≤1000℃时是否转变成单斜相是决定力学性能的关键。四方相能否保持到室温决定于稳定剂的含量和晶粒大小。研究表明:ZrO2-3%molY2O3的热膨胀行为与钢中的奥氏体(A)→马氏体(M)相变相似。随着Y2O3等稳定剂含量的增加,ZrO2的MS(t→m相变开始点)降低,即Y2O3含量高时,残留t相增多,甚至有c相被稳定到室温,一般发生t→m相变的t相含Y2O3为0-4%(mol)。根据添加氧化物的不同,又分别称为Ca-PSZ、Mg-PSZ、氧化锆陶瓷首次由Wolten在1963年报道t→m这种相变为马氏体相变[24]。以马氏体相变为增韧基础。Claussen[25]根据陶瓷材料的显微结构特征,将氧化锆增韧陶瓷进行了细致分类。根据亚稳四方相在应力诱导下的相变增韧作用,氧化锆相变增韧陶瓷有三种主要类型:1.完全由四方相氧化锆细晶组成的四方多晶氧化锆(TZP)增韧陶瓷,如Y-TZP;2.立方相基体里弥散分布着四方相氧化锆的双相组织,称为部分稳定氧化锆(PSZ)增韧陶瓷,如Mg-PSZ,Y-PSZ;3.四方相氧化锆弥散分布到其他陶瓷基体中,即弥散四方相氧化锆(ZTC)增韧陶瓷,如四方相氧化锆增韧氧化铝(ZTA)。氧化锆陶瓷首次由Wolten在1963年报道t→m这种相变为9.2氧化锆陶瓷的增韧原理
利用氧化锆相变增韧来改善陶瓷材料的脆性,各国学者对氧化锆陶瓷的增韧机理进行了大量研究,在增韧理论和增韧陶瓷的研究方面取得许多重要进展。近来报道氧化锆增韧陶瓷的断裂韧性已达15-30MPa.m1/2,抗弯强度达到2000MPa以上。增韧机理主要有:应力诱导相变增韧、微裂纹增韧、残余应力增韧、表面增韧以及复合增韧等。9.2氧化锆陶瓷的增韧原理
利用氧化锆相变增韧来改善陶瓷1.应力诱导相变增韧:Gaivie于1975年首次对Ca-PSZ的研究发现[31]:亚稳的四方相氧化锆相变成稳定的单斜相氧化锆,材料样品强度得到明显提高,并提出相变增韧氧化锆陶瓷的概念。后来的实验发现含t-ZrO2相氧化锆材料的韧性,比其它陶瓷的韧性要高。通过透射电镜、X衍射和电子探针等分析测试,发现含t-ZrO2相氧化锆陶瓷的断口单斜相含量增加。这些发现说明四方相ZrO2在与裂纹扩展的应力作用下,发生了由t-ZrO2→m-ZrO2的马氏体相变,由于t-ZrO2晶粒相变吸收能量而阻碍裂纹的继续扩展从而提高了材料的强度和韧性。即应力诱导相变增韧。1.应力诱导相变增韧:图1应力诱导相变增韧示意图图1应力诱导相变增韧示意图经过Lange、Marshall、McMeeking等许多学者的完善,逐步形成了比较完整的应力诱导相变增韧机理[32-34]。该理论认为:如果t-ZrO2相晶粒足够小,或者基体对其束缚力足够大,冷却过程中t-ZrO2→m-ZrO2的相变将受到抑制,四方相可稳定保留到室温。当裂纹受到外应力作用扩展时,基体对t-ZrO2相的约束力得到松弛,可诱发相变使之转化为单斜晶型。此时伴随着3-5%的体积膨胀和1-7%的剪切应变,并对基体产生压应力,使裂纹扩展受阻、主裂纹延深需要外力做功以增加能量。即在裂纹尖端应力场的作用下。形成晶粒相变、吸收能量、阻碍裂纹扩展的屏蔽区。提高了断裂能,使材料的断裂韧性提高。经过Lange、Marshall、McMeeking等许多学图1示意了应力诱导相变韧化的机理。特点是增韧幅度大,一般可提高基体的韧性2~4倍。相变对增韧贡献的计算,涉及到复杂的烧结动力学、热力学、断裂力学等理论。相变增韧理论阐述了当相变没发生时,裂纹尖端附近的应力由施加应力强度因子K1决定。如果在裂纹尖端区附近发生包含剪切应变和体膨胀的相变,会引起裂纹尖端附近的应力场发生变化。假设材料是线弹性体,相变后,裂纹尖端产生局部应力可用局部应力强度因子K2表示。当K2<K1时,相变会降低裂纹近尖端应力,由于外加应力造成的裂纹,在当前外加应力下无法继续扩展,即裂纹尖端被屏蔽,从而形成一个屏蔽区。如图1所示。图1示意了应力诱导相变韧化的机理。特点是增韧幅度大,一般可提Lange[29]列出增韧陶瓷的断裂韧性表达式为:
(1.1)其中K0表示无相变增韧时的断裂韧性,∣ΔGc∣为驱动相变的化学自由能变量,ΔUf为接近断裂表面处相变后的剩余应变能,Ec为弹性模量,γc为泊松比,Vi为四方(t)相的体积分数,R为相变区的深度(自断裂表面起至整个相变区)。公式中反映出应力诱导相变增韧的主要途径是增加材料的弹性模量;提高裂纹扩展时能够相变的四方相体积分数;增大相变区;提高相变化学驱动力等。Lange[29]列出增韧陶瓷的断裂韧性表达式为:2.微裂纹增韧:陶瓷材料的晶体结构是离子键和共价键组成,具有明显的脆性特征。在烧结体中由于存在局部残余应力,造成一定数量的微裂纹。单相材料的热膨胀异性、复相材料热膨胀系数和弹性模量的失配,及氧化锆材料的马氏体相变产生的残余应力,往往在晶界等结合较弱的部位产生微裂纹。这些微裂纹降低了作用区的弹性模量,当外力作用时微裂纹以亚临界裂纹缓慢扩展并释放主裂纹尖端的部分应变能,使主裂微扩展阻力增加,有效地抑制了裂纹扩展,从而使断裂韧性提高。这种机理称微裂纹增韧(Microcracksmechanism)。见图2。2.微裂纹增韧:陶瓷材料的晶体结构是离子键和共价键组成,具其韧化形式主要可分为两种:一种是ZrO2相变诱发微裂纹,即利用ZrO2能在应力诱导下发生相变造成部分体积膨胀而阻碍裂纹扩展达到增韧效果[35];二是增韧相的加入引起基体与第二相之间热性能失配,微裂纹增韧在增韧的同时伴随着强度的降低,关键是控制裂纹的尺寸,使之不超过材料允许的临界裂纹尺寸,否则将成为宏观裂纹,严重损害材料的强度。其韧化形式主要可分为两种:一种是ZrO2相变诱发微裂纹,即利图2微裂纹增韧示意图Fig.2Schematicdiagramofmicrocracktoughening图2微裂纹增韧示意图微裂纹对增韧的贡献,文献[36]推导出:ΔK=(2Eγmp)1/2,式中:E为材料的弹性模量;γ裂纹表面的比表面积;p裂纹区的大小;m表示微裂纹面积密度。微裂纹增韧对温度的敏感性与应力诱导相变增韧不同,前者主要靠残余应力产生的原因。如果由于热膨胀失配而产生微裂纹,韧性会受到温度升高而降低。但相变产生的微裂纹,如果发生在相变可逆的温度区,温度才会影响到增韧效果。对含有氧化锆材料的马氏体相变诱发微裂纹,一般有三种途径;1)单斜相的ZrO2在较高的烧结温度下为四方相,冷却过程中发生t-ZrO2→m-ZrO2的马氏体相变,在颗粒周围产生微裂纹;2)四方相ZrO2晶粒由于烧结温度过高而造成晶粒尺寸r大于临界相变尺寸rc,冷却过程自发相变为m-ZrO2,产生微裂纹;3)t-ZrO2在外力载荷作用下,发生应力诱导相变m-ZrO2。微裂纹对增韧的贡献,文献[36]推导出:ΔK=(2Eγmp)3.裂纹的弯曲和偏转增韧:裂纹弯曲和偏转增韧机理,主要是在裂纹的扩展路径上,以第二相粒子及第二相产生的应力集中或残余应力等作为障碍,来阻碍裂纹的运动,使裂纹扩展时改变方向。使裂纹弯曲(crackbowing),绕过障碍在同一平面扩展时裂纹还可能会偏转(crackdeflecting),试图完全避开障碍[37]。在氧化锆增韧陶瓷中会同时发生这两种情况。裂纹弯曲过程钉扎裂纹障碍物的强度和韧性,对整个材料的增韧起着重要作用。裂纹偏转可分为以裂纹前进方向为轴的翘曲(tilting)和以垂直于裂纹前进方向为轴的扭曲(twisting)。裂纹的偏转情况可由试样断裂面的粗糙程度反应。对随机分布的障碍物,韧性的增加与障碍物的体积分数及形状有关。轴状的障碍物使裂纹的扭转角增加而增加韧性。3.裂纹的弯曲和偏转增韧:裂纹弯曲和偏转增韧机理,主要是在在材料制备过程中从高温状态向室温冷却时产生残余张应力而在材料内部诱发形成微裂纹[38]。这些微裂纹的存在不仅能够缓解局部残余应力,而且导致裂纹扩展时扩展途径的转向或分支(图3),即改变主裂纹的扩展路径,增大了断裂表面,形成能量耗散机构,起到增韧的作用。在材料制备过程中从高温状态向室温冷却时产生残余张应力而在材料(a)(b)图3裂纹偏转与弯曲示意图:(a)裂纹偏转;(b)裂纹弯曲Fig.3Schematicdiagramsofcrackbowingandcrackdeflection:(a)deflection;(b)bowing(a)裂纹弯曲、偏转增韧机理认为增韧效果与温度无关,但是如果残余应力来自于材料的热胀系数失配,那也许要受到温度的影响。对ZrO2增韧陶瓷,裂纹的的偏转常常发生在相变后的m-ZrO2氧化锆颗粒周围[39]。裂纹弯曲、偏转增韧机理认为增韧效果与温度无关,但是如果残余应4.表面强化增韧氧化锆增韧陶瓷可以通过诱导相变方法如:研磨、喷砂、低温处理、表面涂层、及化学处理等工艺[40-41]。在增韧陶瓷表面诱发四方相至单斜相的马氏体相变,形成表面压应力层,材料的强度可获得提高。文献[40]对Ce-TZP材料报道,经过还原气氛的处理,使CeO2还原为Ce2O3而诱发相变,在其表面形成压应力层。这些都验证了表面强化工艺处理后,具有压应力层的陶瓷材料对表面小缺陷不敏感,能提高抵抗接触损伤能力。4.表面强化增韧氧化锆增韧陶瓷可以通过诱导相变方法如:研磨9.3氧化锆陶瓷的晶粒尺寸与增韧机制在氧化锆陶瓷的t→m中存在着尺寸效应,即在四方多晶氧化锆中,母相的晶粒大小或在复合型陶瓷中ZrO2的颗粒大小影响Ms温度。尺寸效应对增韧陶瓷具有重要的实际意义[42]。因此很为众多研究者所关注,在研究报道中Garvie[43]首先以尺寸效应阐明这个亚稳现象;提出30nm为临界尺寸,小于30nm的四方晶体能在室温存在,而不致相变成为单斜结构。主要将马氏体(m)形成时的临界大小作为(t)相的临界尺寸,并发现CaO部分稳定ZrO2和ZrO2韧化Al2O3(ZrO2-Al2O3复合材料,ZTA)中发现t→m马氏体相变的尺寸效应-t相平均晶粒大小的倒数与Ms之间呈线性关系,即母相晶粒愈大,其Ms温度愈高。9.3氧化锆陶瓷的晶粒尺寸与增韧机制在氧化锆陶瓷的t→m中对于PSZ,TZP,和含ZrO2的复合陶瓷由于受约束条件不同具有不同的尺寸效应机制,当材料周围受陶瓷基体约束的t-ZrO2粒子较难进行马氏体相变,可能主要是由粒子和基体间界面的局部应变能起阻力作用缘故。所以在对ZrO2相变增韧陶瓷的研究中普遍发现,四方ZrO2晶粒的保留与否关键取决于ZrO2颗粒尺寸大小。对于PSZ,TZP,和含ZrO2的复合陶瓷由于受约束条件不同结构陶瓷—氧化锆陶瓷概要1课件由表1可以知道ZrO2颗粒有三个临界尺寸D1、D2、D3,不同大小的ZrO2晶粒各有不同的主要增韧机制(包括没有增韧作用)。同时还要区别扩散形成的平衡相t-ZrO2及无扩散型相变产物的过饱和非平衡四方相t′-ZrO2(亚稳四方相)[13]ZrO2陶瓷t→m相变的晶粒尺寸效应主要分为三种形式:(1)冷却过程t→m相变的临界晶粒尺寸:(2)应力诱导下t→m相变的临界粒径:(3)t→m相变诱发微裂纹的临界直径:由表1可以知道ZrO2颗粒有三个临界尺寸D1、D2、D3,不(1)冷却过程t→m相变的临界晶粒尺寸:当稳定剂含量相同时,t相的晶粒尺寸是影响t→m相变的一个主要因素[13]。相变点随着晶粒尺寸的减少而降低,并且在制备材料中晶粒尺寸存在一个尺寸分布范围。对于室温组织存在一个临界粒径D2,d>D2的晶粒室温下已经转变成m相,d<D3的晶粒冷却到室温仍保留为t相。所以只有d<D2的晶粒才有可能(但不一定)产生相变韧化作用[44]。因此室温时t相含量多少对提高韧性有直接影响,TZP材料应是对相变韧化效果最显著的组织,但只有可相变的t相粒子才能对相变韧化做贡献,而并不是所有t相在受载荷时都能发生相变。(1)冷却过程t→m相变的临界晶粒尺寸:(2)应力诱导下t→m相变的临界粒径:t相粒子的稳定性随着尺寸的减小而增大,在室温下得到的亚稳t相由于其晶粒尺寸不同稳定性也不同。在外力作用下裂纹的尖端应力场形成一个最高值,应力诱导t→m相变则存在着临界晶粒直径D1。只有在D1<d<D2的晶粒才能发生应力诱导相变(stressinducedphasetransformation),即这部分晶粒才会对相变增韧做贡献[45](2)应力诱导下t→m相变的临界粒径:(3)t→m相变诱发微裂纹的临界直径:如前述,d>D2的晶粒室温下已经转变成m相,研究表明,在较大的m相晶粒周围,由于体积效应而诱发微裂纹。对较小的m相晶粒周围并没有微裂纹存在。这是由于大晶粒相变时产生的累积变形大,时基体周围产生的拉应力超过了其断裂强度所致,小晶粒相变时的累积变形不足以产生此效应。所以存在一个临界晶粒直径D3,当d>D3时,发生相变时诱发微裂纹,而D2<d<D3的晶粒虽然产生相变,但不足以诱发微裂纹,但在晶粒相变后的周围存在着残余应力。这种微裂纹和残余应力均会产生增韧效果[46]。(3)t→m相变诱发微裂纹的临界直径:Lange验证了Gaivie所计算的临界晶粒尺寸,并提出在ZTA中t-ZrO2的临界尺寸为15~30nm。所以对一些小于临界尺寸、稳定剂含量高的t-ZrO2晶粒,即使外界抑制全部消除后还是不会发生相变,这部分t-ZrO2晶粒就不可能起任何相变增韧作用。不仅要有适当的ZrO2晶粒尺寸和稳定剂含量,更重要的是使ZrO2晶粒尺寸和稳定剂含量分布这两者都尽量均匀。提高制备工艺对ZrO2晶粒尺寸和稳定剂含量分布的均匀性的控制,是ZrO2增韧陶瓷的关键。众多研究比较一致的看法是在ZrO2增韧陶瓷中起作用的有相变增韧、微裂纹增韧和裂纹弯曲增韧三种机制,其中应力诱导下的相变增韧是最主要的。三种增韧机制中,相变增韧和裂纹弯曲增韧是严格叠加,而在相变增韧和微裂纹增韧同时起作用时,由微裂纹存在的相变增韧作用要小于无微裂纹增韧时的相变增韧,因此不能认为总的增韧是单独起作用时的相变增韧和单独起作用时的微裂纹增韧之和。Lange验证了Gaivie所计算的临界晶粒尺寸,并提出在Z9.4氧化锆陶瓷发展过程存在的不足近年来增韧氧化锆(ZTC)被给予了更多的关注,ZTC结构材料通常用于模具,研磨介质,切削刀具等。但由于ZrO2的相变发生体积变化和晶体形状改变,出现剪切形变。新相与旧相共用的界面保持严格的位相关系等。在1000℃左右发生t→m相变,体积膨胀3%-5%,纯ZrO2材料更明显。由于ZrO2的相变具有与陶瓷生产过程相适应的合适的相变温度和适中的体积变化生产中要求,所以必须考虑用于稳定相的稳定剂种类与加入的含量,基于纯ZrO2的力学性质和抗热震能力都很差,不能作为结构材料。9.4氧化锆陶瓷发展过程存在的不足近年来增韧氧化锆(ZTC)对于含Y2O3的PSZ或TZP尽管具有优异的室温强度和韧性,但在低温潮湿环境下水分能加速等温t→m相变,所发生低温老化很大程度限制了它的应用。Kobayashi于1981年首次报道Y-TZP的低温老化现象,在250℃潮湿环境下,时效过程中t→m相变材料由表面开始逐渐向内部延伸,产生体积膨胀从而引发微裂纹和宏观裂纹,最终引起材料强度的下降[47]。因此可用表面t相含量来衡量老化程度。随后的大量文献报道了低温老化机制[48,49,50,51,52,54],普遍认为H2O分子在试样表面发生化学吸附,并分解为OH-和H+;随后OH-离子进入含Y2O3的PSZ或TZP晶格并迁移,使Zr-O-Zr键断开形成Y-OH。由于键长的变化导致应力集中,使t相失稳,有利于m相的成核长大,这就是目前比较广泛接受的表面化学反应机理。Tsukuma的研究表明只有晶粒尺寸小于0.4μm的Y-TZP老化才不明显[53]。对于含Y2O3的PSZ或TZP尽管具有优异的室温强度和韧性,图42Y-TZP在不同温度下时效时抗弯强度与时效时间的关系曲线图42Y-TZP在不同温度下时效时抗弯强度与时效时间的关图4为2Y-TZP材料在200-350℃空气中时效时抗弯强度随时效时间变化的关系曲线。低温老化的主要特征是:1.t→m相变的进程在200-300℃最为迅速。2.水和水气将加速t→m相变的进行。3.t→m相变一般由表面向内部进行。4.提高稳定剂含量和细化组织结构有利于抑制t→m相变。
图4为2Y-TZP材料在200-350℃空气中时效时抗弯强项目档案管理综合知识与技能
项目档案的质量标准
与注意事项兵器工业档案馆周艳2017.03项目档案管理综合知识与技能
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与注意事项兵116从了解项目实施过程把握项目档案的完整、准确与有效性标准项目论证阶段市场调研报告、项目论证报告、厂址选择报告、设备选型报告、技术分析方案从了解项目实施过程把握项目档案的完整、准确与有效性标准117
项目立项报批阶段1.项目管理性文件(1)项目立项申请、项目建议书及报批文件;(2)可行性研究报告及报批文件;专家评估;(3)环保、劳动安全、职业卫生、消防(预评价文件材料);(4)项目选址申请及报批文件;征用土地申请、批准文件;建设用地规划许可证及附件、国有土地使用证、国有土地使用权交易文件;建设工程规划许可证及附件、红线图、坐标图、行政区域图,建设工程施工许可证,施工图审查文件;(5)征地移民拆迁、安置、补偿批准文件、协议书;(6)建设前原始地形、地貌的状况图、照片;(7)项目资金来源(包括投资、集资、贷款)文件;(8)申请资金文件及下达投资计划的通知;(9)项目建设任务责任书、项目实施进度计划;(10)项目免税申请及批复文件(有进口设备的必有);(11)项目调整及报批文件(内容调整、时间调整:有调整情况的必有);(
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