国内外骨灰瓷的结构图景及其中的主要元素分布

找到了2%柠檬酸水溶液作为显露骨灰瓷中的磷酸三钙(C_3P)晶相的选择性腐蚀剂。测定了唐山、山东、宜兴等地的制品或试样中的C_3P相的体积百分率一并与所测的英国、日本试样的结果对比。获得了10%的Na_2CO_3和10%NaOH两种水溶液作为骨灰瓷全物相适宜的腐蚀剂,腐蚀后蒸金膜的抛光片可以用高分辨的光学显微术以及扫描电镜显露各试样的全部物相结构,然后,再与相应的Na、K、Ca、Al、Si、P等元素面扫描的电子探针(EPMA)给果对照,获得了各骨灰瓷试样中上述全部元素的分布与全部物相特定形态之间的关系。元素的分布基本上与各物相本身的化学组成相一致。P存在于C_3P之中,罕有进入玻相的。获得了所有国内外试样的全结构图景。根据C_3P、CAS_2、Q、粘土、云母和长石残骸等各相的特定形态,可以用光学显微术详细鉴定其结构,从而指出其优劣,为改善工艺规程提供建设性的建议。     

骨灰瓷物相及其性质

骨灰瓷或称骨瓷,以其高白度、高透光度和高强度等优良性质,成为日用陶瓷中的一类高级细瓷品种,在国际市场上享有极高的声誉。同其它瓷种一样,它的微观结构决定了它自身的宏观性质。在综观了有关文献资料和研究了骨灰瓷的工艺理论后,本文将根据骨灰瓷的物相比例、质与量、大小和形状、结构参数等进一步探讨它们与备项性能的关系,以达到评价和控制产品质量、提高效率、扬长避短之目的。一、瓷胎的物相组成     

石英在瓷坯中的行为和作用

制造长石质瓷器所用的原料对于生产厂来说,不管品种有多少,但就其矿物组成而言,主要由三种矿物所组成,即长石、石英、高岭土。所以弄清楚这三种典型矿物原料在瓷器烧成过程中的行为和作用,对于改进生产工艺,提高产品质量无疑具有重要的指导作用。瓷体的显微结构是由未熔融的石英颗粒、高岭土分解物和长石残骸析出物形成的莫来石以及作为连续相的长石玻璃构成。此外还有少量的微气泡。显微结构决定着瓷体的宏观性能。由于瓷体结构中石英、莫来石晶粒的尺度和数量不同,玻璃相的组成以及微气孔的大小数量不同,就使得长石质瓷具有不同的热膨胀系数、机械强度以及具     

宜兴紫砂陶的显微结构和紫砂器的透气性

用现代显微结构研究手段研究了紫砂陶的化学成份和显微结构,实验表明紫砂陶的矿物组成属含铁的粘土-石英-云母系,铁质主要以赤铁矿形式存在。主要物相石英、莫来石和云母残骸尺寸细小均匀。紫砂陶对烧成温度比较敏感,和紫中比较,紫高试样中石英熔融还宽,二次莫来石比较发育。紫高试样中的气孔率和吸水率也都明显的高于紫中。紫砂陶显微结构的主要特征是团粒结构及由此而产生的双重气孔结构,即团粒内的小气孔和团粒间的断续链状气孔,这种气孔结构特征是紫砂陶具有良好透气性的根本原因。     

SiC复相耐火材料的显微结构特征

采用反光显微镜和SEM分别对石英结合SiC、莫来石结合SiC和Sialon结合SiC复相材料的基质相及分散相的晶粒与颗粒形貌、相界状态以及气孔形状与分布等显微结构进行了观察与分析。结果表明 :连续基质结合相与SiC颗粒相界面结合较为致密 ;SiC大颗粒中存在的尺寸大至数百微米的开口或闭口气孔 ,是重要的穿晶断裂源 ;较大尺寸的气孔主要位于片状及尖角状的粗颗粒SiC的密堆交叉处及结合相与弥散颗粒相之间的小角度相界结合处 ;基体相中存在的气孔尺寸远小于粗、中SiC颗粒尺度 ,有利于提高材料的抗热震性能。首次用显微硬度仪对SiC复相耐火材料中不同物相的显微硬度进行了测试 ,发现SiC复相材料中不同物相区域的显微硬度值均低于相应物相的单相材料显微硬度值。指出了SiC复相材料生产中应注意的工艺控制关键问题     

支柱瓷绝缘子的组织结构及其可靠性

本文研究了包括铝质瓷及硅质瓷质的4种支柱瓷绝缘子的成分、物相、组织结构及性能,采用抗热冲击试验及断裂韧性(KC)测试,评价瓷绝缘子的可靠性.结果表明:A12O3、SiO2含量及氧化铝、残余石英颗粒与基体的界面结合状态,气孔的形态与分布等对瓷绝缘子的强度、KIc等力学性能起着至关重要的作用.除力学性能外,铝质瓷绝缘子的抗热冲击性能主要受其热膨胀系数及弹性模量影响;而硅质瓷绝缘子的抗热冲击性能则主要受其热导率影响.     

ZnO-R_2O-RO-Al_2O_3-SiO_2-P_2O_5系中低温乳浊白釉的研制

乳浊白釉由于其高遮盖能力和美观而被广泛应用于改善建筑卫生陶瓷坯体表面外观质量和性能。本研究以ZnO-R_2O-RO-Al_2O_3-SiO_2-P2O_5系统为基础制备了中低温(1170℃)无锆乳浊白釉。探究ZnO含量和骨灰的加入对釉中物相组成、显微结构以及光学性能的影响。结果表明:骨灰的加入对釉中玻璃相的增加作用不明显,但可促进釉中大尺寸石英的熔解,减少釉面对光的漫反射。在骨灰的作用下,白釉在玻璃相中形成液-液分相结构以及亚微米尺寸的钙长石。此外,ZnO的引入也能促进大颗粒石英熔解。随着ZnO的增加,玻璃相含量逐渐增加,尖晶石结晶度提高,更多的Fe~(3+)进入玻璃相而致釉白度下降。在骨灰和ZnO的共同作用下,大颗粒的晶体消失,釉中的亚微米分相结构和晶体的存在提高了对可见光散射能力,进而提高釉面光泽度、白度和乳浊度。     

试论紫砂

一、引言紫砂(Zisha ware)是用质地细腻、含铁量较高的特种粘土制成的,呈色以赤褐为主,质地较坚硬的无釉制品.宜兴紫砂土,是一种含铁量较高(一般大于8%)的陶土,经混料制备、手工制作,窑炉烧成后的紫砂陶,既烧结而不瓷化,在电子显微镜下观察烧成品壁断面呈残留石英、云母残骸、赤铁矿、莫来石的晶相和双重气孔结构,紫砂陶通常是里外不施釉.因此,它具有透气而不渗水的特点,为壶的沏茶、盆栽植、瓶插花、锅烹蒸具备优异功能而推为首,更重     

激光熔覆法制备ZrO2-Y2O3涂层的显微组织与性能研究

采用预制粉末式激光熔覆法在钛合金(Ti-6Al-4V)表面制备了纳米ZrO2-8％ Y2O3涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和光学显微镜(OM)对涂层的相组成及组织结构进行分析,同时分析了涂层的显微硬度分布情况.结果表明:在一定功率范围内,涂层气孔随激光功率增大而逐渐减少,裂纹随激光功率增大而增多;ZrO2陶瓷涂层与基体间结合良好,熔覆层微观组织结构主要以细小的树枝晶形态存在.在不同区域表现出不同的组织特征,靠近表面处晶体尺寸相对较小,呈柱状整齐排列在熔覆层表层区域;熔覆层中部主要包含块状晶及少量树枝晶;熔覆层底部主要为树枝晶,其一次品轴方向沿垂直于涂层截面方向生长;熔覆层主要由四方相(t相)ZrO2和立方相(c相)ZrO2组成;熔覆层平均硬度达到1000～ 1300 HV0.2,约为基材硬度的3.5倍.     

铝质电瓷显微结构因素和机械强度关系的统计分析

本文报道了对铝质电瓷显微结构和断裂强度的统计研究结果。实验中设计了14个系列性配方，采用可塑法成型工艺制备试样。对每一个为同配方的瓷坯定量测定了其物相组成，体比重，真比重和机械强度，计算了玻璃相的化学成份并由此估算出玻璃相的线膨胀系数和弹性模量。通过对瓷坯各种显微结构因素的分析和通过对可能定量的结构因素作逐步回归筛选，发现：气孔和石英的相互作用是瓷坯中最危险的断裂因素；刚玉的含量增加，以及石英与玻璃之间膨胀系数差异构成的压应力是电瓷强度增加的主要原因；没有发现英来石和玻璃相含量对强度有显著影响。文中对结果作了讨论。     

SiO_2、Al_2O_3、MgO等组分对骨灰瓷结构与性能的影响

本文在骨灰瓷坯体中分别以外加形式引入SiO_2 0 ～50％,工业Al_2O_35～25％;滑石或试剂MgO代替长石。利用BE1背散射电子像、TEM电子显微镜、X-射线……等研究了各组成对骨灰瓷显微结构及各种性能的影响,同时对其结构形成理论进行了较深入的研究。大量的数据说明,瓷胎的显微结构、物化性质与化学组成有一定的关系。结果表明:引入适量的SiO_2,并控制一定的颗粒度,可以提高瓷胎的机械强度,降低膨胀系数,引入工业Al_2O_3可以生成膨胀系数小的AlPO_4相,可提高瓷胎的机械强度,降低膨胀系数,对提高骨灰瓷热稳定性是有利的,增加MgO含量,可提高磷酸盐玻璃强度,透光度,但对白度影响较大,以上结果从理论研究角度粗略地阐明SiO_2、Al_2O_3、MgO等组成对瓷胎结构和性能的影响,为合理利用各种原料,提高骨灰瓷产品质量,提供了理论与实验数据。     

三种骨灰瓷原料的制备与晶相结构

本实验采用牛、猪、羊三种骨头通过高温煅烧制备骨灰瓷原料。采用XRD和SEM方法表征三种骨灰料的晶相结构和显微结构。实验结果表明 :三种骨灰料经 14 0 0℃煅烧后均存在Ca1 0 (PO4 ) 6(OH) 2 、α -Ca3(PO4 ) 2 种晶相。在 132 0℃煅烧的三种骨灰料中 ,按牛、猪、羊顺序 ,Ca1 0 (PO4 ) 6 (OH) 2 含量分别为 87 2 %、89 1%、71 9% ;β-Ca3(PO4 ) 2 含量最高 ,其可塑性和成瓷性能好 ,从晶相上考虑选择羊骨为较佳的骨灰瓷原料。从白度和透光度上考虑选择牛骨为较佳原料。随着煅烧温度升高 ,三种骨头料的β-Ca3(PO4 ) 2 含量增加 ,羊骨和牛骨中的Ca1 0 (PO4 ) 6 (OH) 2 含量减少 ,而猪骨的Ca1 0(PO4 ) 6 (OH) 2 含量反而增加。因此煅烧温度升高对羊骨和牛骨有利 ,而对猪骨不利     

超轻发泡水泥保温板孔结构与性能关系研究

发泡水泥中的孔结构在很大程度上决定了材料的力学和热学性能.为了深入研究发泡水泥的孔结构与力学和热学性能的关系,本文利用图像分析法表征了发泡水泥的孔结构参数(气孔率、气孔尺寸),测试了材料的抗压强度和导热系数.研究结果表明:气孔率、孔壁厚度、气孔尺寸对干密度、抗压强度以及导热系数均有影响.随着气孔率的增大,干密度、抗压强度和导热系数均呈现下降趋势;在相同容重下,导热系数随着平均孔径的增大而升高,抗压强度随之减小,发泡水泥的孔径每增大1 mm,则抗压强度减小25％ ～ 30％;气孔尺寸分布近遵循对数正态分布(R2=0.95),高密度的发泡水泥的对数正态分布拟合相关系数相对较高.     

Rayleigh散射研究部分相容聚苯乙烯／顺丁橡胶合金相结构

用光散射在线采集与分析方法完成了熔融混炼过程中非相容高分子共混物的形态结构分析。选择了聚苯乙烯／顺丁橡胶合金体系；使用了小角前向光散射和小角背散射(在线)技术，用Debye-Bueche光散射理论的结构参数如相关距离ac、平均弦长l、旋转半径Rg和积分不变量Q表征了共混物中分散相尺度和均匀性，讨论了合金体系的相容性。用扫描电子显微镜测定了共混物中分散相尺寸，并与光散射的结果进行了比较。ac、l和Rg的变化规律与显微镜的结果是一致的。用积分不变量Q研究了共混物的均匀性。     

聚苯乙烯／顺丁橡胶合金相结构的X光小角散射研究

采用X光小角散射法研究了聚苯乙烯/顺丁橡胶合金体系的相结构及相容性。用Debye-Bueche光散射理论的结构参数，如相关距离ac．平均弦长l、旋转半径Rg和积分不变量Q等表征了合金中分散相的尺度及其分布在连续相中的均匀性，用扫描电子显微镜(SEM)定量测定了合金中分散相尺寸的大小和尺寸分布。结果表明：上述各光散射结构参数均可以在纳米尺度范围内表征合金体系的相结构，积分不变量Q可以表征合金体系相结构的均匀性。聚苯乙烯(PS)/颐丁橡胶(PB)合金是典型的不相容体系，无论PB还是PS处于稀相时均不呈现分子分散。     

TiC添加量对等离子熔覆Ni60–WC复合涂层性能的影响

在45钢上通过等离子熔覆制备了WC?TiC?Ni涂层,对其物相、显微硬度和滑动摩擦磨损行为进行了分析.结果表明:熔覆层与基体材料之间为冶金结合,熔覆层表面无裂纹和气孔.TiWC2的形成使得熔覆层的显微硬度和耐磨性得到提高.当TiC的添加量为20％(质量分数)时,涂层的平均显微硬度高达1072.5 HV,较WC/Ni熔覆层高了128 HV,此时涂层的耐磨性最好.     

Rayleigh散射研究非相容聚苯乙烯／顺丁橡胶合金相结构

用光散射在线采集与分析方法完成了熔融混炼过程中非相容高分子共混物的形态结构分析。选择了聚苯乙烯／顺丁橡胶合金体系。使用了小角前向光散射和小角背散射（在线）技术，用Debye-Bueche光散射理论的结构参数如相关蹁ac、平均弦长l、平均旋转半径Rg和积分不变量Q表征了共混物中分散相尺度和均匀性。用扫描电子显微镜（SEM）测定了共混物中分散相尺寸，并与光散射的结果进行了比较。ac,l和Rg的变化规律与显微镜的结果是一致的。用积分不变量Q研究了共混物的均匀性。     

陶瓷材料的显微结构(Ⅲ)

5、陶瓷材料显微结构参数及其测定显微结构参数系指组成瓷坯的基本结构单元(晶相、晶界、气孔和裂纹等)的种类、数量、性状及存在状态等. (一)、晶相晶相的物理和化学性能的发挥及其在瓷坯中的作用,受多种因素的制约和影响.这里仅介绍晶粒形态、晶粒取向、晶粒的三维分布特性等参数的作用及其测定方法.     

原位分解制备高强度轻质镁橄榄石材料

以菱镁矿、粉石英、二氧化硅微粉为原料,利用原位分解形成气孔技术制备轻质镁橄榄石材料,并借助XRD和SEM等方法研究了烧成温度(分别为1200℃、1300℃、1350℃、1400℃和1450℃)对轻质材料的物相组成和显微结构的影响。结果表明:制备轻质镁橄榄石材料的最佳烧成温度为1300～1400℃,在这一温度范围内烧成制得的轻质镁橄榄石材料有较高的气孔率,气孔平均孔径<10μm,且分布均匀,耐压强度可达40～50MPa,是一种高强度的轻质耐火材料。     

(1-x)Ca_(15/16)Sr_(1/16)TiO_3-xLi_(1/2)Nd_(1/2)TiO_3陶瓷的相组成、显微结构及微波介电性能

采用传统固相法合成了(1-x)Ca_(15/16)Sr_(1/16)TiO_3-xLi_(1/2)Nd_(1/2)TiO_3(CST-LNT)系列微波介质陶瓷材料,研究了该系列材料的物相组成、显微结构及微波介电性能。XRD分析结果表明所有样品均为钙钛矿结构,无二次相出现。随着Li_(1/2)Nd_(1/2)TiO_3的加入,陶瓷平均晶粒尺寸下降,表明Li_(1/2)Nd_(1/2)TiO_3会抑制晶粒生长。随着x的增加,介电常数下降,频率温度系数向负方向移动。当x=0.85时,1250℃保温4 h可以得到优良的微波介电性能:ε_r=125.4,Q×f=2230GHz,τ_f=+14.4 ppm/℃。