中文摘要：

再制造业作为新兴行业，既符合节约能源和材料、绿色环保的国际发展战略，又具有不可估量的社会、经济效益，近五年来得到了长足的发展，本项目针对再制造过程中无机非金属结构材料大量遇到的裂纹修复问题，主要研究微晶MgAlON复合材料裂纹愈合机理，具体内容如下:(1)该材料预制裂纹表征；（2）裂纹愈合热力学分析（3）裂纹愈合动力学过程研究(4)裂纹愈合机理及其计算机模拟研究。其中裂纹表征和愈合过程动力学研究是

结论摘要：

以刚玉和MgAlON为原料，经液压成型，N2气氛常压下1500℃烧成2h，制成微晶MgAlON复合刚玉试样，采用热震、刻痕、加入可燃物和维氏硬度计法获得裂纹，然后在N2气氛保护下1100℃-1550℃保温6h进行愈合处理。研究了裂纹预制方法、愈合模型和机理、动力学及其分子动力学模拟。结果表明用颗粒大小为数微米的粉料制备试样，在98N载荷下保压25s获得维氏压痕，压痕近似菱形，大小、形状和位置容易控制，能够愈合，比其他方法制备的裂纹更便于进行裂纹愈合研究；裂纹在1300℃开始加速愈合，1550℃完全愈合，试样强度和硬度相应地得到恢复；裂纹愈合主要是由于扩散造成，伴随一定的晶粒长大机制，并经历裂尖钝化、岛状凸起、裂纹分割、收缩和完全愈合五个阶段；以试样强度恢复率代表裂纹的愈合速率，得到扩散活化能4.264×10-30J.K-1，扩散常数7.359；以裂纹体积填充率代表裂纹的愈合速率，得到扩散活化能5.8664×10-30J.K-1，扩散常数16.56；随温度升高MgAlON复合刚玉材料的裂纹愈合速率增大；分子动力学模拟结果表明愈合机理和愈合模型的合理性。