成型工艺对莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷的性能影响

以磷酸铬铝、氢氧化铝、熔融石英粉为原料,采用干压成型、注凝成型与等静压成型制备原位莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷,并进行对比研究。研究结果表明,等静压成型制备复相陶瓷的机械性能均优于干压成型和注凝成型制备的复相陶瓷,且复相陶瓷的介电常数比干压成型和注凝成型的复相陶瓷高。干压成型制备的复相陶瓷不够致密均匀,气孔较多;注凝成型和等静压成型制备的复相陶瓷结构均匀致密且气孔较少,复相陶瓷的晶粒发育较完善,短棒状莫来石晶粒和球状磷酸铬铝晶粒分布均匀且清晰可见。通过制品的性能参数和显微结构的比较,等静压成型制备的素坯结构均匀致密,强度高,收缩率小,等静压成型制备的莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷综合性能最优,复相陶瓷的密度、介电常数、维氏硬度及弯曲强度分别为2.85 g·cm~(-3)、4.76、6.2 Gpa、151 Mpa。     

硅溶胶凝胶工艺成型钛酸铝-莫来石复相陶瓷的研究

利用硅溶胶凝胶化反应实现了钛酸铝-莫来石复相陶瓷的原位凝固成型，研究了钛酸铝在硅溶胶中的分散行为和氯化铵浓度对浆料固化时间的影响规律，从显微结构入手对比分析了不同成型工艺对钛酸铝复相陶瓷强度的影响。结果表明：硅溶胶通过静电排斥和位阻效应显著提高了钛酸铝浆料的分散性。随着氯化铵浓度的提高，浆料的固化时间缩短。硅溶胶凝胶成型试样的烧成强度明显高于干压和凝胶注模成型的试样，其主要原因是由于硅溶胶凝胶成型的试样颗粒分散好、烧结程度高以及在烧成过程中原位形成的细小莫来石对钛酸铝晶粒生长的抑制作用。     

MgO含量对Al_2O_3/ZrO_2/莫来石复相陶瓷性能的影响

采用ZrSiO_4和Al_2O_3为原料,通过无压烧结法制备了不同MgO含量的Al_2O_3/Zr O_2/莫来石复相陶瓷,研究了复合陶瓷的显微组织、弯曲强度、断裂韧性和抗热震性能。结果表明:添加MgO有利于ZrO_2四方相的稳定,从而提高了陶瓷的弯曲强度、断裂韧性和抗热震性。MgO添加量为4%时,Al_2O_3/ZrO_2/莫来石复相陶瓷的弯曲强度达到最大值365 MPa,陶瓷的断裂韧性达到5.31 MPa·m~(1/2)。复相陶瓷热震后强度的损失率仅为5.61%。     

氧化铈和氧化镁复合改性钛酸铝复相陶瓷性能的研究

钛酸铝是目前所知唯一集低膨胀和耐高温于一体的结构材料.但它在850～1280 ℃时会分解成氧化铝和氧化钛,并且其强度也很低,这两个弱点严重制约了它的使用范围.以CeO2和MgO为添加剂,对钛酸铝陶瓷进行复相改性.用万能材料试验机和扫描电镜等研究了材料的体积密度、热膨胀系数、机械性能和显微结构等.结果表明CeO2和MgO可以有效地改善钛酸铝复相陶瓷的各种性质,且添加(4～6)%CeO2+9%MgO的钛酸铝复相陶瓷经 1450 ℃烧结2 h就可以获得较好的综合性能.     

金属-氮化物结合刚玉滑板的制备与性能研究

以板状刚玉和金属铝粉为主要原料制备了金属-氮化物结合刚玉滑板,借助XRD和SEM等研究了铝粉加入量、加入粒度、氮化温度以及莫来石钛酸铝复相原料对滑板材料性能的影响.结果表明:(1)以板状刚玉和金属铝粉为主要原料,可以制得金属-氮化物结合刚玉滑板材料;(2)金属铝粉加入量为12%时综合性能较好;(3)铝粉以两种粒度混合引入,滑板具有好的综合性能,氮化温度1000 ℃即可;(4)引入适量的莫来石-钛酸铝复相材料可提高滑板材料的热震稳定性.     

钛酸铝陶瓷注凝成形过程中浆料性能的研究

笔者研究了注凝成形钛酸铝陶瓷过程中分散剂、pH值、有机单体含量对浆料流变性的影响,并制备出体积分数为62%,粘度为500mpa·s的钛酸铝陶瓷注凝成形浆料.研究表明,当分散剂含量为2.5%,pH值为10.7,有机单体与交联剂比例为24:1,有机单体含量为2.1%时,浆料粘度最低.     

莫来石—钛酸铝复相陶瓷研究

本文介绍了莫来石－钛酸铝复相陶瓷的制备工艺及其主要性能；重点讨论了该复相陶瓷的烧结性、增强机制、膨胀性能影响、高温分解、高温强度及抗热震性等方面的变化；简单介绍该材料的应用前景。     

莫来石—钛酸铝复相陶瓷的高温强度与热分解

本文介绍了莫来石－钛酸铝复相陶瓷的制备工艺及其主要性能，重点对它的高温强度、热分解及抗热震性等进行了讨论并提出了我们的见解。     

莫来石-钛酸铝窑具的制备与性能研究

采用原位合成技术合成莫来石一钛酸铝复相材料(ATM),并以复相材料和烧结莫来石(M60)为主要原料制备莫来石一钛酸铝窑具,借助于XRD、SEM和热态模拟试验等手段研究了烧成温度、复相材料添加量对莫来石-钛酸铝高温窑具性能和显微结构的影响.结果表明:合成的莫来石-钛酸铝复相材料适于制备高温窑具;在1 600℃烧成的窑具试样具有较高的高温抗折强度和良好的抗热震性;合成复相材料的添加量为45%时可获得综合性能好的窑具材料;热态模拟试验表明研制的莫来石-钛酸铝高温窑具适合在低于1 400℃,承重小于8 kg的条件下使用.     

硅溶胶分散氧化铝浆料的免脱气注凝成型工艺

基于气泡的稳定性理论,发展了一种免脱气注凝成型技术制备莫来石陶瓷素坯。利用pH约为9.5的硅溶胶对氧化铝颗粒的分散作用,制备了固相体积分数为50%,浆料粘度为953 mPa.s的符合莫来石计量组成的硅溶胶分散氧化铝浆料。采用NH4Cl作为电解质,直接利用硅溶胶凝胶化实现浆料的原位凝固成型。研究发现:由于在浆料中不引入任何表面活性物质,浆料脱气处理时间对成型素坯气孔率影响不大,浆料无须经过脱气处理,即可成型得到抗折强度达4.83 MPa、显微结构致密均匀的莫来石素坯。     

利用铝型材厂污泥制备自结合钛酸铝/莫来石复相材料

.73 g/cm3,抗折强度为40.25 MPa,热震抗折强度保持率为85.6%.     

Al含量对Al2TiO5-AlN-Al材料性能的影响

采用Al2TiO5粉和Al粉为原料,经100MPa压强成形后的试样,在氮气气氛下于1400℃下烧成2h,制备出Al2TiO5-AlN-Al复相陶瓷材料。研究了金属铝含量对烧后试样性能的影响。结果表明,随着复相材料中金属铝含量的增加,试样的抗折强度与线膨胀率逐渐增加。金属铝含量为20％的复相材料试样抗折强度为27．2MPa,抗热震性能优良。     

MgO矿化剂对自结合钛酸铝/莫来石复相材料结构和性能的影响

在铝厂污泥,龙岩高岭土和工业二氧化钛合成出的良好稳定性的钛酸铝/莫来石熟料基础上,添加MgO矿化剂进行改性,其能与钛酸铝/莫来石材料形成固溶体,能抑制Al2TiO5的分解,使得钛酸铝/莫来石复相材料在保持低热膨胀系数的同时,较大辐度地提高了材质的机械强度.采用XRD和SEM法表征各试样的晶相和显微结构;各试样中各晶相的含量由用Rietveld Quantification 法确定;测试各试样的性能.从结构与性能分析结果,确定1.5％为MgO的最佳添加量,形成的三个晶相Al2-xMgx+yTi1-yO5-0.5x-y、Al4.59Si1.41O9.70和α-Al2O3分别为68.2％、26.5％和5.3％,对应的抗折强度为45.67 MPa,体积密度为2.95 g/cm3,吸水率为1.81％,气孔率为4.99％,热震后抗折强度保持率为90.0％.     

复合添加剂对钛酸铝稳定性的影响

探讨了复合添加剂对Ａｌ２ＴｉＯ５ 烧结性能、抗折强度、热膨胀系数和稳定性的影响，利用ＸＲＤ、ＳＥＭ 等手段分析了材料的物相组成和显微结构。结果表明， 利用复合添加剂在不提高Ａｌ２ＴｉＯ５ 热膨胀系数的情况下，获得了具有较高强度的稳定化Ａｌ２ＴｉＯ５ 。     

钛酸铝陶瓷热电偶保护管的试制

以工业氧化铝和钛白粉为基本原料、滑石为添加剂，采用注浆成型工艺，试制出了钛酸铝陶瓷热电偶保护管。     

钛酸铝基复合陶瓷的研究

提出了钛酸铝陶瓷研究中存在的问题．论述了颗粒弥散强化陶瓷基复合陶瓷的机理，叙述了第二相颗粒补强钛酸铝基复合陶瓷的国内外研究状况．认为钛酸铝基复合陶瓷是一种很有前途的抗热震冲击且耐高温的材料，并指出了今后的研究方向。     

Low-temperature preparation of novel stabilized aluminum titanate ceramic fibers via nonhydrolytic sol-gel method through linear self-assembly of precursors

Stabilized aluminum titanate fibers were prepared via nonhydrolytic sol-gel (NHSG) method through linear self-assembly of precursors. The results show that NHSG method generates the heterogeneous condensation with the formation of Al–O–Ti, Mg–O–Ti, Fe–O–Ti, Mg–O–Al, Fe–O–Ti bonds, which ensures that magnesium ions and iron ions can enter aluminium titanate lattice and stabilize it at 750 °C. Bimolecular associated structure of chlorotitanium ethoxide titanium precursor promotes the self-linear-assemble of all precursors, which enables the excellent spinnability of sol. Stabilized aluminum titanate fibers have excellent corrosion resistance. The thermal expansion coefficient of stabilized aluminum titanate ceramic is −0.142 × 10⁻⁶°C⁻¹.     

钛酸铝陶瓷研究现状及其应用

钛酸铝（Al2TiO5）陶瓷具有低热膨胀、高熔点（1860℃）、优良的抗热震性等特点,被公认是制作低压铸造升液管、汽车发动机上排气阀、活塞头等对抗热震和隔热要求较高的组件最为理想的候选材料;然而其难以获得高强度产品及在一定温度范围内易分解的特点又限制了其应用。本文着重介绍了近年来材料工作者在粉料组成及粒度、添加剂、烧结温度等方面改善钛酸铝陶瓷材料性能所做的研究,并对钛酸铝材料的应用做了简要介绍。     

无卤阻燃聚醚型TPU的研究

在二乙基次膦酸铝(ADP)和三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)复配阻燃聚醚型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的基础上,加入少量钛酸铝(Al2TiO5)作为阻燃协效剂,制得无卤阻燃聚醚型TPU。结果表明,该阻燃聚醚型TPU具有优异的阻燃性能、加工性能和力学性能。当TPU/ADP/MCA/Al2TiO5质量比为70/15/12/3时,制备的阻燃聚醚型TPU极限氧指数可达31.1%,垂直燃烧仅持续5 s,且无滴落,阻燃级别达到FV-0;拉伸强度可达24.6 MPa,断裂伸长率为566%。热失重分析、扫描电镜和锥形量热仪分析测试可知,钛酸铝的加入能有效提高燃烧过程的成炭量,且使得炭层更致密,同时也降低了最大热释放速率,显示出良好的阻燃协效作用。     

Preparation of self-reinforcement of porous mullite ceramics through in situ synthesis of mullite whisker in flyash body

Self-reinforced porous mullite ceramics were fabricated by a starch consolidation method with flyash, different aluminium sources (Al(OH)₃ and Al₂O₃) and the additive AlF₃ as raw materials. The reinforcement mechanism of needle-like mullite whiskers through in situ synthesis in ceramic body was investigated. The bulk density, apparent porosity and bending strength of the samples were tested. Phase compositions and microstructures of the sintered samples were measured by XRD and SEM, respectively. It showed that AlF₃ as additive was helpful to the formation of mullite whiskers at a low temperature. As the aluminium sources, Al(OH)₃ was more suitable for the preparation of mullite whiskers than Al₂O₃. The in situ synthesized mullite whiskers formed an interlocking structure, which enhanced the mechanical strength of the porous mullite ceramics. Porous mullite ceramics with bending strength of about 100 MPa and apparent porosity of about 55% were made at 1550 °C.