碳纤维添加量对MgO-ZrO_2陶瓷抗热震性能和烧结性能的影响

以纳米MgO粉和ZrO_2纤维为原料,以短切碳纤维为添加剂,采用无压烧结工艺制备碳纤维增强MgO-ZrO_2陶瓷,研究了碳纤维添加量对陶瓷烧结性能、物相组成、抗热震性能和显微结构的影响.结果表明:随碳纤维添加量的增加,陶瓷的相对密度和线收缩率降低,显气孔率增大,碳纤维的添加不利于MgO-ZrO_2陶瓷的烧结;抗弯强度随碳纤维添加量的增加先增大后减小,当碳纤维的体积分数为20%时,陶瓷的抗弯强度最大,为287.15 MPa;碳纤维的添加能提高MgO-ZrO_2陶瓷的抗热震性能,当碳纤维体积分数为15%时,陶瓷的抗热震性能最佳.     

等离子喷涂制备Al_2O_3/ZrO_2复合结构热障涂层的性能

以NiCrAlY为金属黏结层材料、以Al_2O_3和ZrO_2为陶瓷层材料,采用等离子喷涂技术在304不锈钢表面制备了3种热障涂层,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别对涂层的微观形貌和晶相进行了表征,并研究了涂层的抗高温氧化性能和抗热震性能。结果表明:NiCrAlY/Al_2O_3/ZrO_2复合结构热障涂层表面无孔洞和裂纹等缺陷,高温氧化后该涂层主要包括Mg_2Zr_5O_(12)和(Fe,Mg)(Cr,Fe)_2O_4两种晶相;由于Al_2O_3的阻氧作用,NiCrAlY/Al_2O_3/ZrO_2涂层具有最佳的抗高温氧化性能;NiCrAlY/ZrO_2涂层层间材料的热膨胀系数呈梯度变化,表现出最佳的抗热震性能。     

Y_2O_3掺杂对CaTiO_3陶瓷烧结性能和微观结构的影响

以CaO和TiO2为原料,外加质量分数分别为0,1%,2%,3%,4%的Y_2O_3后,分别在1 300,1 400℃保温3h烧结制备CaTiO_3陶瓷,研究Y_2O_3掺杂量和烧结温度对陶瓷物相组成、晶体结构、烧结性能和微观结构的影响.结果表明:随着Y_2O_3掺杂量的增加,CaTiO_3的晶胞体积先增大后减小,Y~(3+)置换Ti~(4+)使CaTiO_3晶胞体积增大,置换Ca~(2+)则使晶胞体积减小;随Y_2O_3掺杂量的增加或烧结温度的升高,陶瓷的烧结线收缩率和体积密度均增大;随Y_2O_3掺杂量的增大,陶瓷的显微结构更为致密,CaTiO_3晶粒尺寸先增大后减小,晶粒形状由不规则台阶状转变为规则形状.     

ZrB_2-YAG-Al_2O_3复相陶瓷的抗氧化性能

通过共沉淀法获得包覆式Al_2O_3-Y_2O_3/ZrB_2复合粉体,对其进行放电等离子烧结制备相应的复相陶瓷,并对不同YAG(钇铝石榴石)、Al_2O_3含量的复相陶瓷进行了氧化试验,用SEM、XRD和电子探针等研究了YAG、Al_2O_3对ZrB_2陶瓷抗氧化性的影响。结果表明:制备的各种复相陶瓷和纯ZrB_2陶瓷相比,在相同氧化条件下表面的氧化层厚度都有所变薄,YAG、Al_2O_3的加入可以改善ZrB_2陶瓷的抗氧化性能;在相同氧化条件下,Al_2O_3含量越多,氧化层厚度越小;在高温条件下,复相陶瓷氧化层中均存在ZrO_2、B_2O_3和Al_(18)B_4O_(33)相,Al_2O_3含量越多,Al_(18)B_4O_(33)相也越多。     

TiO_2含量对等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2涂层物相组成和力学性能的影响

采用等离子喷涂工艺在灰铸铁基体上制备了4种TiO_2含量不同的Al_2O_3-TiO_2涂层,运用X射线衍射技术,并结合Rietveld全谱拟合方法,对不同涂层中的物相进行定量分析;采用显微硬度测试和拉伸试验研究TiO_2含量对涂层力学性能的影响。结果表明:Al_2O_3-3%TiO_2涂层中存在大量的γ-Al_2O_3相、α-Al_2O_3相以及少量的非晶相;在Al_2O_3-13%TiO_2涂层中,非晶相含量出现最大值,并有Al_2TiO_5相形成;随着TiO_2含量进一步增加,非晶相含量降低,Al_2TiO_5相含量增加,在Al_2O_3-40%TiO_2涂层中只存在α-Al_2O_3和Al_2TiO_5相;随着TiO_2含量增加,涂层的显微硬度降低,但涂层的结合强度升高,这与涂层中Al_2TiO_5相的含量有关。     

Al_2O_3-SiO_2陶瓷纤维对堇青石结合碳化硅复相材料性能的影响

以碳化硅颗粒为骨料,以滑石粉、苏州土和α-Al_2O_3粉为基质并适量加入Al_2O_3-SiO_2陶瓷纤维,通过原位反应合成法制备了堇青石结合碳化硅复相材料,研究了纤维加入量(质量分数0~10%)对该复相材料性能的影响。结果表明:该复相材料的主晶相为碳化硅和堇青石,当Al_2O_3-SiO_2陶瓷纤维质量分数小于8%时,纤维与基体结合紧密,分散较好;随纤维加入量的增加,复相材料的抗折强度先增大后降低,抗热震性能则逐渐提高;当纤维质量分数为8%时,复相材料的抗折强度最大,达33 MPa,其综合性能良好。     

氮化硅基陶瓷刀具材料——Sialon的性能及使用

当今,新的难加工材料不断出现,因而对切削刀具材料提出了更高的要求。刀具材料不仅要有高的硬度和高的抗磨损性能,而且要有好的韧性和良好的抗热冲击性能。 1981年投入市场的新型Si_3N_4基陶瓷刀具材料Sialon,其硬度与Al_2O_3瓷刀具相近,而其抗机械冲击和抗热冲击性能则和氧化铝涂层硬质合金刀片相接近,在切削过程中能采用浇注冷却液的方法进行冷却。是一种很有前途的陶瓷刀具材料。 Sialon是silican-aluminum oxnitride的缩写,它是由混合的Si_3N_4和Al_2O_3经冷压后在1700～1800℃下烧结而成。但其烧结成本比烧结硬质合金高得多。     

陶瓷刀具材料的选择

随着陶瓷刀具材料的种类增多及应用面的扩大,如何选择适宜的陶瓷材料就变得非常现实和重要。针对这些问题,本文讨论了陶瓷刀具材料的选择,并提出了正确使用陶瓷刀具材料的建议,以便为指导实际应用提供参考依据。 一、陶瓷刀具材料的种类 1.氧化铝系陶瓷材料 氧化铝系陶瓷是以Al_2O_3,为主体的陶瓷材料,它包括以下几类: (1)纯Al_2O_3陶瓷:这类陶瓷包括纯Al_2O_3陶瓷和以Al_2O_3为主体,添加少量玻璃氧化物MgO、NiO、TiO_2、Cr_O_3等,经冷压烧结而成的陶瓷。这类陶瓷抗弯强度较低,抗冲击能力差,切削过程中易产生微崩刃。但其高温性能很好,适用于高速小进给半精加工铸铁和钢材,如国产的Am、AmF,日本的W80等。目前     

烧结助剂BaF_2添加量对Y_2O_3∶Eu~(3+)透明陶瓷显微结构和发光性能的影响

以YOF∶Eu~(3+)纳米粉体为原料、BaF_2为烧结助剂,经干压成型后在空气气氛下烧结制备了Y2O_3∶Eu~(3+)透明陶瓷,研究了烧结助剂BaF_2添加量(0～2.0%,质量分数)对陶瓷显微结构和发光性能的影响。结果表明:随着烧结助剂BaF_2添加量的增加,所制备陶瓷的气孔率先降后增,透光率先增后降,当烧结助剂BaF_2质量分数为1.0%时,陶瓷的气孔率最低、透光率最高;随着烧结助剂BaF_2添加量的增加,陶瓷激发光谱中Eu-O电荷迁移态的峰值位置从波长252nm处移到波长242nm处,激发光谱中波长414nm与397nm对应的激发峰强度之比先增后降,当烧结助剂BaF_2质量分数为1.0%时达到最大;陶瓷的发光强度先弱后强,当烧结助剂BaF_2质量分数为1.0%时最弱。     

氧化铝基机械陶瓷刀具的制备和性能分析

研究碳纳米管添加对Al_2O_3基机械陶瓷材料组织和性能的影响,并讨论热压烧结对复合材料力学性能的影响。结果表明,添加碳纳米管后,氧化铝基复合材料断面存在碳纳米管末梢。随着碳纳米管含量的增加,碳纳米管/Al_2O_3复合陶瓷材料抗拉强度先增加后减小,碳纳米管体积含量2%时达到最大值;随着碳纳米管含量的增加,复合材料维氏硬度降低,断裂韧性先增加后减小;碳纳米管/Al_2O_3复合陶瓷材料抗拉强度随着烧结温度先增加后减小,烧结温度165℃时达到最大值941MPa。     

基于陶瓷表面化学镀镍的6061铝合金-Al2 O3封接工艺

研究陶瓷与6061铝合金烧结封接工艺及其结合机制。将Al_2O_3陶瓷进行表面化学镀镍,再与6061铝合金进行烧结封接,在不同烧结温度下观察Al_2O_3(N)陶瓷/6061铝合金接头微观形貌,并选取在590℃、1 h下获得的接头进行EDS分析,测定不同温度下烧结Al_2O_3(N)陶瓷/6061铝合金接头强度。研究表明,所制Al_2O_3陶瓷表面化学镀镍层均匀致密,铝合金中元素扩散至化学镀镍层,自铝合金一侧至陶瓷一侧,Al元素含量整体上呈先减小后增大的趋势;随着烧结温度的升高,接头强度也随之升高,最大可达15.4 MPa。     

锆酸钙对镁质弥散型透气耐火材料性能的影响

以高纯镁砂为骨料,通过原位合成、直接添加、复合添加锆酸钙三种方法制备了不同锆酸钙含量的镁质弥散型透气耐火材料,研究了锆酸钙添加量和添加方式对该耐火材料性能的影响。结果表明:随着直接添加方式下锆酸钙加入量的增加,试样的透气度、显气孔率和体积密度增大,线收缩率和强度减小,抗热震性能则先增后降,当锆酸钙质量分数达到9%时最高;在三种添加方式下,以原位合成方式添加锆酸钙试样的透气度、显气孔率、体积密度、线收缩率均最大,强度最低,而复合添加方式下试样的烧结性好,强度和抗热震性能最高。     

特高温Al2O3陶瓷—金属化共烧结技术

本文介绍了我所研制的特高温92％Al_2O_3陶瓷—金属化共烧结技术,详细讨论了92％Al_2O_3的组成特性、金属化配方设计和92％Al_2O_3陶瓷—金属化共烧结工艺,分析了陶瓷金属化烧结机理,建立了物理模型,并成功地应用了陶瓷管壳的研制。     

爆炸喷涂Al_2O_3-20%TiO_2涂层与浸树脂石墨摩擦副的磨损行为

研究了爆炸喷涂Al_2O_3-20%TiO_2涂层与浸树脂石墨进行干滑动摩擦时的磨损性能和磨损机理,并对比分析了Al_2O_3-20%TiO_2和Al_2O_3-40%TiO_2涂层的磨损性能。结果表明:该陶瓷涂层的磨损率随摩擦时间的延长呈先减小后增大的趋势,在相同试验条件下,Al_2O_3-20%TiO_2涂层的耐磨性能优于Al_2O_3-40%TiO_2涂层的;Al_2O_3-20%TiO_2涂层的磨损率随载荷和速度的增大而增大,在大于30 N后磨损率迅速增大;陶瓷涂层的磨损机理主要为粘着磨损。     

大气等离子喷涂Ni5Al/Al2O3-3％TiO2复合结构 涂层的显微组织与力学性能

采用大气等离子喷涂(APS)技术在6061铝合金基体表面预制Ni5Al合金黏结层,再在黏结层上喷涂Al_2O_3-3%TiO_2陶瓷层,研究了涂层的物相组成、微观形貌、显微硬度、结合强度、耐磨性能和耐腐蚀性能,分析了其拉伸断裂机理。结果表明:陶瓷层的物相主要由α-Al_2O_3、γ-Al_2O_3和锐钛矿型TiO_2组成;黏结层与基体以及黏结层与陶瓷层均形成了机械结合,但黏结层与基体的结合界面更致密;与基体相比,涂层的显微硬度更高、耐腐蚀性能和耐磨性能更优;涂层的结合强度低于黏结层的,其拉伸断裂位置多在黏结层和陶瓷层之间的界面处以及陶瓷层内部,界面处的拉伸断裂形式为混合断裂,黏结层上的为韧性断口,陶瓷层上的为脆性断口。     

用氮化硅陶瓷刀片进行铣削

<正> 概述氮化硅(Si_3N_4)为基体的不含氧化物的陶瓷是切削材料领域里的一项最新发展。目前市场上可以购买到各种不同的氮化硅陶瓷,在其成份中除有Si_3N_4外还添加有Y_2O_3,Al_2O_3、MgO、TiN和TiC。这些具有不同添加成份的氮化硅陶瓷的制造过程也不     

Na_2O含量对金刚石砂轮用Na_2O-SiO_2-Al_2O_3-B_2O_3系陶瓷结合剂性能的影响

采用球磨法制备Na_2O质量分数分别为12.31%,9.31%,7.31%的Na_2O-SiO_2-Al_2O_3-B_2O_3系陶瓷结合剂,研究了Na_2O含量对烧结前后陶瓷结合剂的物相组成、力学性能、热膨胀系数,以及对陶瓷结合金刚石砂轮抗弯强度的影响。结果表明:较高的Na_2O含量有利于抑制石英相的析出;随着Na_2O含量的增加,烧结后陶瓷结合剂的硬度和抗弯强度降低,热膨胀系数在较低温度(620~640℃)烧结后增大,在较高温度(660~680℃)烧结后先增后降;当Na_2O的质量分数为9.31%、烧结温度为680℃时,所得陶瓷结合金刚石砂轮的抗弯强度最大,为53.5 MPa;3种陶瓷结合剂制备得到的金刚石砂轮具有相似的微观结构。     

起始粉末粒径对纳米氮化硅陶瓷抗热震性能的影响

采用热压烧结方法制备了晶粒尺寸为100nm左右的氮化硅陶瓷材料,研究了起始粉末对纳米氮化硅陶瓷抗热震性能的影响。研究结果表明,在纳米晶粒尺寸范围内,晶粒较大的氮化硅陶瓷具有较好的抗热震性能,随起始粉末中α-Si3N4含量的增加,氮化硅陶瓷的抗热震性能得到明显提高。     

氧化物着色剂对3Y-TZP陶瓷色度及力学性能的影响

在钇稳定四方相氧化锆(3Y-TZP)粉体中分别添加不同质量分数的Fe_2O_3、Pr_6O_(11)、Er_2O_3、CeO_2等氧化物着色剂粉体,在1 500℃保温2h烧结制备3Y-TZP陶瓷,分析了不同氧化物着色剂对3Y-TZP陶瓷着色效果及力学性能的影响.结果表明:添加氧化物着色剂后,陶瓷的主晶相仍均为四方相氧化锆,晶粒紧密堆积,平均晶粒尺寸为200~500nm;随着着色剂添加量的增加,陶瓷的抗弯强度均下降,但均保持在800 MPa以上,满足牙科口腔修复材料的要求;添加4种氧化物着色剂后,陶瓷表面色泽均匀、正反面色差小,添加Fe_2O_3、Pr_6O_(11)、CeO_2的陶瓷均呈黄色,添加Er_2O_3的陶瓷呈粉红色;Fe_2O_3与Er_2O_3的添加对陶瓷的a*值影响较大,而Pr_6O_(11)和CeO_2的添加对b*值影响较大.     

TiB_2系陶瓷刀具的性能及制造工艺

<正> 目前,陶瓷刀具基本有两种,一种是Al_2O_3系陶瓷,主要用于铸铁的精车;一种是Al_2O_3—TiC 系复合材料,主要用于高硬度难切削材料的精车。近年来,由于难切削材料高效率切削的要求日益迫切,所以希望研制出能改进这两种陶瓷刀具耐磨性和抗崩刃性,强度和抗热冲击性都十分出色的工具材料。1、新型陶瓷工具材料的研制在研制Al_2O_3—TiC 系的代用材料时,应在重视决定工具性能的主要因素——高温硬度和抗热冲击性的前提下,研制比TiC 更为出色的化合物。通过对各种碳化物、氮化物及硼化