粉煤灰-页岩二元体系显气孔率与制品烧结特性的研究

通过利用工业废弃物粉煤灰制备烧结制品,测试了烧结制品的强度、收缩率、体积密度,重点研究了显气孔率对烧结制品性能的影响,分析了粉煤灰含量和烧结温度对烧结制品性能的影响.结果表明,烧结制品的体积密度随显气孔率的增大而减小.烧结制品的直径与高度收缩随显气孔率的增大先增大后减小.当ω(粉煤灰)∶ω(页岩)=7∶3(质量比)、烧结温度为1000℃时制品性能最佳,烧结制品的显气孔率为39.0%,强度为28.29MPa.     

放电等离子烧结制备Ti(C,N)-Co金属陶瓷的组织和性能

采用放电等离子烧结方法制备了Ti(C,N)-Co金属陶瓷,研究了烧结温度和Co含量对TiCN基金属陶瓷力学性能的影响。结果表明:烧结温度在1400℃~1700℃范围内,当Co含量为1%时,随着温度的升高,样品的密度、弯曲强度和硬度不断增大;当Co含量为5%时,随着温度的升高,样品的密度、弯曲强度、硬度呈现先上升后下降的趋势。随着Co含量的增加,TiCN-Co金属陶瓷烧结致密化所需温度降低。烧结温度为1600℃、Co含量为5%时,金属陶瓷试样具有较高的综合力学性能,分别为弯曲强度815MPa和硬度HV101505。     

不同Ca/Si比对钙硼硅三元微晶玻璃的性能影响

采用XRD、SEM、DSC等测试分析手段研究了Ca/Si比变化对CBS微晶玻璃晶相、微观结构和电性能的影响。结果表明在固定B2O3的含量为17%（摩尔分数）时,发现当m（Ca/Si比）〈1.08时,CBS微晶玻璃的烧结温度〉900℃,当m〉1.08时,CBS微晶玻璃的烧结温度900℃。当m达到1.767时,CBS微晶玻璃无法烧结;随着CaO含量的增加,Ca2SiO4晶体逐渐增加,硅灰石相逐渐减少,石英相逐渐增加;在1MHz下,C2、C5和C7试样烧结后电损耗均〈2×10-3。     

非真空热压烧结Pb-Co阳极的电化学性能和微观结构

为制备一种低析氧电位、低腐蚀速率且低成本的Pb基合金阳极,采用非真空热压烧结工艺在温度分别为280,300℃和轴向压力为800 MPa的条件下制备了Pb-1%Co,Pb-2%Co和Pb-3%Co阳极材料,通过Tafel曲线、循环伏安曲线、交流阻抗和扫描电镜(SEM)等分析了这6种阳极材料极化48 h后的电化学性能和微观结构。结果表明:随着Co含量的增大,Pb-Co阳极的析氧电位降低,随烧结温度升高,Pb-Co阳极的析氧电位增大; Co含量相同时烧结温度为280℃制备的Pb-Co阳极比300℃制备的Pb-Co阳极具有较低的析氧过电位和更大的表观交流电流密度,说明烧结温度为280℃时更容易发生阳极反应;当Co含量增大到3%时,Pb-Co阳极极化48 h后表面会发生钝化反应;随着Co含量的增大,阳极极化48 h后的Pb-Co阳极膜晶粒尺寸减小,结构更加致密。     

合成工艺对Ag/NiFe2O4惰性阳极性能的影响

为得到制备Ag/NiFe2O4金属陶瓷惰性阳极的最佳工艺条件,利用正交试验法确定合适的工艺条件.考虑了主要影响阳极制品性能的五个因素,每个因素又设计四个水平,通过正交分析研究了各因素对制品密度、导电性、抗腐蚀性的影响.实验结果表明:Ag含量越多,导电性越好,但腐蚀率提高;提高烧结温度或延长烧结时间,有利于提高制品的密度,但导致Ag的溢出,抗腐蚀能力下降;压制压力越大,制品的致密度、抗腐蚀能力提高;粒度组成中大颗粒尺寸不能太大,否则腐蚀率增大、电导率下降.最佳工艺条件为:压制压力160 MPa;烧结温度1350℃;保温时间6 h;原料中主颗粒直径为0.50~0.355 mm;Ag含量为10%.     

碳热还原法制备部分石墨化的C/B_4C复合粉体

以炭黑和硼酸为原料,通过碳热还原法合成了部分石墨化的C/B4C复合粉体。考察了加热温度和硼酸添加量对C/B4C复合粉体合成过程的影响,采用X射线衍射和扫描电镜等方法对C/B4C复合粉体的物相及形貌进行了分析,利用热重法研究了C/B4C复合粉体的氧化性能。研究结果表明,随着加热温度的升高,复合粉体的石墨化度增大,B4C含量下降;随着硼酸加入量的增大,复合粉体中B4C含量及其石墨化度均增大;当炭黑和硼酸加入量分别为33.21%和66.79%时,经1900℃热处理所得复合粉体的石墨化度达23.26%,B4C含量为20.63%;与工业用B4C和炭黑的混合物相比,实验室合成的C/B4C复合粉体具有较好的抗氧化性能。     

PAN纤维炭化过程致密化机理研究（英文）

研究了PAN纤维在不同炭化温度下(900~1 400℃)的致密性变化规律及机理。研究表明,随炭化温度升高,纤维密度出现增大-减小-增大-减小的变化规律,在炭化温谱[900,T]与[T,0]下密度具有相同的变化规律,但出现极值的温度不同,而两种温谱下密度随元素含量的变化则完全一致。在炭化温谱[900,T]下,1 050℃之前以缩聚反应为主,小分子气体快速逸出,密度快速增大;纤维在1 050℃左右出现最大失重速率,石墨微晶片层增长速度变缓,氮气释放量最大;1 050℃之后以裂解反应为主,元素大量裂解逸出使纤维密度迅速下降;1 250℃之后纤维中只有氮气逸出,石墨化转变与氮元素快速逸出的竞争反应使得密度先增后降,在1 350℃出现极大值。     

烧结温度对反应热压烧结制备ZrB2-ZrC-W2Zr复合材料组织和力学性能的影响

以B_4C、Zr、W为原料,采用反应热压烧结工艺制备了ZrB_2-ZrC-W_2Zr复合材料,系统研究了烧结温度对复合材料组织结构和力学性能的影响规律。结果表明,复合材料主要由ZrB_2、ZrC、W_2Zr和少量的W组成,随着烧结温度从1 600℃升高到1 900℃,W的含量略有增加,W_2Zr的含量略有减少,ZrB_2晶粒的形态由针状向板条状转变,晶粒尺寸逐渐增大,而长径比逐渐减小。复合材料的抗弯强度和断裂韧性随着烧结温度的升高先增大后减小,在1 850℃出现峰值,分别达到约560 MPa和5.5 MPa·m~(1/2)。     

微波热效应陶瓷材料性能研究

采用常压烧结法合成了Fe2O3-莫来石微波热效应陶瓷材料,并对材料的抗弯强度、抗热震性能及介电性能进行了研究.结果表明,随烧结温度由1250℃升高至1350℃,烧结样品中残留的刚玉相减少,微波热效应陶瓷材料的体积密度、抗弯强度显著增大,相对介电常数随Fe2O3含量增加而增大,气孔率适中.在最佳烧结温度1350℃,氧化铁含量为30％,莫来石理论含量为70％条件下,制备的微波热效应陶瓷材料的体积密度为2.185g/cm3,抗压强度为77MPa,相对介电常数适中,满足微波热效应陶瓷性能要求.     

以Al-B4C-C为烧结助剂的SiC陶瓷液相烧结研究

尝试以含Al,B,C的化合物烧结助剂进行α－SiC粉末的无压烧结，研究了烧结助剂中Al和B的配比，烧结温度，保温时间等因素对烧结体密度和力学性能的影响。结果表明，最佳保温时间为1h；当烧结温度为1850℃以上时，烧结体的相对密度达到了90％；当Al/B=3和4时，烧结体的性能相对较好，XRD显示了Al8B4C7相的存在，表明在烧结过程中反应生成了Al8B4C7，烧结机制是液相烧结。扫描电镜照片显示了断面结构和晶粒形貌。