添加电熔稳定氧化锆对镁白云石砖性能的影响

为了提高镁白云石砖的抗热震性和抗水化性,在镁白云石砖的配料中添加质量分数分别为0、1.0%、2.0%和3.0%的电熔稳定氧化锆,经混练、成型、干燥后,在隧道窑中经1 550℃烧成,然后测试其性能。结果表明:在镁白云石砖中加入1.0%~3.0%(w)的电熔稳定氧化锆后,镁白云石砖的体积密度、常温耐压强度、抗热震性和抗水化性提高,显气孔率降低;电熔稳定氧化锆的最佳加入量为2.0%(w),此时镁白云石砖的体积密度为3.05 g·cm-3,显气孔率为8.6%,常温耐压强度为117 MPa,950℃风冷热震循环次数达70次,水化质量变化率为1.1%,荷重软化开始温度为1 700℃。     

添加剂和结合剂对氧化锆陶瓷性能的影响

以斜锫石为主要原料,研究了氧化钙复合添加剂和结合剂对氧化锆陶瓷性能的影响.对在1630℃烧后的试样进行了性能测试.结果表明:当碳酸钙和氧化钙加入量(质量百分含量,下同)分别为5.2%和2.29%时,试样的综合性能较好,体积密度为3.87 g/cm3;显气孔率为32.5%;抗折强度为34.7 MPa;耐压强度为186 MPa.     

太阳能热发电用氧化铝-碳化硅-氧化锆储热陶瓷的制备及表征

以α-Al2O3、部分稳定氧化锆(5.2%Y2O3,质量分数)和碳化硅为原料,采用无压烧成技术制备了太阳能热发电用 Al2O3–SiC–ZrO2(ASZ)储热陶瓷,研究了碳化硅和氧化锆添加量对 ASZ 储热陶瓷样品结构与性能的影响。结果表明：随着碳化硅添加量的增加,样品的力学性能、抗热震性和热物理性能均有提高;添加氧化锆可提高样品的力学性能和抗热震性能;经1280℃烧成的碳化硅添加量为50%、部分稳定氧化锆添加量为5%的样品的显气孔率、吸水率、体积密度和抗折强度分别为24.88%、10.44%、2.38 g/cm3和66.20 MPa;样品的比热容、导热系数和储热密度(600℃时)分别为1.05 kJ/(kg·K),2.26 W/(m·K)和916.91 kJ/kg。热震试验30次(室温～800℃)样品无裂纹,强度增长率为27.89%。     

氧化锆活性对烧结性能的影响

分别以化学法和电熔法制备的氧化锆及二者混合共磨粉为原料,通过造粒、成型、干燥、烧成制得样品,对烧成样品物理性能和微观结构进行分析,研究原料活性对烧结性能的影响.研究结果表明:在加入同样稳定剂的条件下,电熔氧化锆活性较差,烧结后气孔率较高,化学氧化锆烧结后收缩大,开裂严重,两者都无法满足作为制备氧化锆质定径水口基质原料要求,当二者的混合比例为1:1时,试样的烧结温度合适,气孔率、烧成收缩、耐压强度等各项理化指标较好,满足用作制备氧化锆质定径水口基质要求.     

氧化锆滑板制备工艺对其性能和显微结构的影响

分别以电熔CaO稳定ZrO2(CZ,粒度分为5级,最大为1 mm,最小为5μm),电熔CaO、Y2O3复合稳定ZrO2(YCZ,其d50<5μm)和两种电熔MgO、Y2O3复合稳定ZrO2(MZY1和MZY2,粒度均为d50<5μm)为主要原料,分别采用传统颗粒级配和微粉造粒料两种工艺制备了氧化锆滑板试样,研究了原料种类、原料粒度、烧成温度对氧化锆滑板力学性能和显微结构的影响。结果表明:采用微粉造粒料制备的试样比采用传统颗粒级配方式制备的具有更高的强度和体积密度,以及更低的显气孔率;采用微粉造粒料制备的试样的抗热震性与烧成温度、稳定剂的种类和含量、氧化锆原料中SiO2和A l2O3杂质的含量等有关;采用传统颗粒级配制成的氧化锆试样难以烧结致密,颗粒与基质结合稍差,存在粗大气孔;而以造粒料制成的试样烧结致密,并有相当数量的微气孔和微裂纹。     

黏土加入量对废高压电瓷制备莫来石轻质砖性能的影响

为了合理利用以SiO2和Al2O3为主要成分的高压电瓷废品,利用回收的废高压电瓷配合不同比例的黏土(其质量分数分别为10%、15%、20%、25%、30%),同时加入锯末为造孔剂,在1 400℃烧成后制备了轻质莫来石砖,并研究了黏土加入量对轻质莫来石砖物理性能、物相组成及显微结构的影响。结果表明:随着黏土加入量的增加,试样的体积密度及耐压强度增大,显气孔率下降;加入30%(w)黏土合成的轻质莫来石砖综合性能最佳,其体积密度为1.17 g·cm-3,显气孔率为58.3%,耐压强度为4 MPa。     

氧化锆对低品位菱镁矿制备镁橄榄石的影响

以低品位菱镁矿与天然硅石为原料,以氧化锆为添加剂,通过固相反应烧结制备镁橄榄石。研究讨论了氧化锆对镁橄榄石材料相组成、晶胞参数、微观结构及常温性能的影响。用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对烧后试样的相组成和显微结构进行研究。利用X′ Pert plus软件对试样中镁橄榄石相的晶胞参数进行计算。结果表明：加入适量氧化锆可以促进低品位菱镁矿轻烧氧化镁粉与天然硅石通过固相反应烧结合成制备镁橄榄石。锆离子的置换作用导致镁橄榄石相的晶胞参数和晶胞体积减小。氧化锆加入质量分数为1.2%时,镁橄榄石综合性能最好,其密度为1.87 g/cm³,显气孔率为35.1%,吸水率为18.7 %,常温耐压强度为17.9 MPa。     

发泡法制备孔结构可控的镁质轻质料

利用发泡法在1 580℃保温3 h烧成制备镁质轻质料,并研究泡沫搅拌时间(5、10、15和20 min)、泡沫加入量(每千克料浆中分别加入300、500、700和900 m L)、镁砂粒度(平均粒度0. 3、3. 48、20. 16和40μm)对烧后试样体积密度、显气孔率和耐压强度的影响,并通过SEM分析了其显微结构。结果表明:当泡沫搅拌时间为15 min时,烧后试样的体积密度最小,常温耐压强度最大,显气孔率最大,气孔分布均匀,孔径为20～40μm;随着料浆中泡沫量的增加,烧后试样的体积密度和常温耐压强度减小,显气孔率增加,孔径增大且分布分散;随着镁砂粒度的减小,烧后试样的体积密度减小,常温耐压强度增大,显气孔率增加,孔径减小且分布均匀,气孔壁变薄。     

单斜氧化锆加入量对方镁石-尖晶石材料性能的影响

为了进一步提高方镁石-尖晶石质耐火材料的性能,在以电熔镁砂颗粒(粒度为3~1和≤1 mm)、电熔镁砂细粉(粒度≤0.088 mm)和烧结尖晶石颗粒(粒度≤1 mm)为主要原料的方镁石-尖晶石质耐火材料中,分别添加质量分数为0、2%、4%和6%的单斜氧化锆细粉(≤0.088 mm),经混练、成型、干燥后,分别在1 600和1 700℃保温3 h烧成,检测烧后试样的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度、抗热震性和加热永久线变化,并分析部分试样的物相组成和显微结构。研究表明:1)添加单斜氧化锆细粉会提高烧后试样的烧后收缩和致密度,降低试样的常温强度和弹性模量;当单斜氧化锆加入量为2%(w)时,试样的抗热震性最佳。2)随着烧成温度的提高,试样的烧后收缩和致密度均增大,常温强度变化不大。1 700℃烧成后,Zr O2除了以mZr O2形式存在外,还有少量t-Zr O2和Al0.1Zr0.9O1.95存在,增加了材料的直接结合程度。3)当单斜氧化锆细粉加入量为2%(w),烧成温度为1 700℃时,烧后试样的综合性能较优。     

钼尾矿化学发泡法制备多孔陶瓷

为了资源化利用被废弃的钼尾矿,以陕南钼尾矿粉、石英粉、铝酸钙水泥为主要原料,双氧水为发泡剂,采用化学发泡-烧结法制备多孔陶瓷,主要研究了发泡剂添加量(外加,质量分数分别为1%、2%、3%、4%和5%)和烧结温度(分别为1 000、1 100℃)对多孔陶瓷显气孔率、体积密度、常温耐压强度和物相组成的影响。结果表明:1)随着双氧水添加量的增加,多孔陶瓷的显气孔率增大,体积密度和常温耐压强度减小。2)随着烧结温度的升高,多孔陶瓷的常温耐压强度明显增大。3)双氧水添加量为2%(w)、1 100℃煅烧制备的多孔陶瓷,其体积密度为0. 79 g·cm~(-3),显气孔率为69. 6%,耐压强度为0. 49 MPa;气孔大小一致,分布均匀,孔径300μm左右;主晶相为石英,次晶相为铝酸钙和氧化铝,并含少量钙长石。     

二次烧结温度对牙科氧化锆陶瓷组织和力学性能的影响

研究二次烧结温度对氧化锆牙科陶瓷微观组织和力学性能的影响。方法：氧化锆亚微米粉经过干压、冷等静压成型后在1050ºC预烧结,然后将预烧结牙科氧化锆瓷块在1300ºC-1600ºC进行二次烧结。对不同二次烧结温度下材料的线收缩率、烧结密度、物相、三点抗弯强度进行测量分析,并通过扫描电镜观察试样的断面形貌。结果：结果表明随着二次烧结温度提高,氧化锆的密度、弯曲强度呈上升趋势。在1350ºC时体积密度达到6.10g/cm³,1500ºC时的机械性能最优,三点弯曲强度为852MPa,主晶相为四方相。结论：亚微米氧化锆粉体烧结活性高,力学性能优良,能够满足口腔全瓷修复材料的要求。     

Highly Porous Zirconia Ceramic Foams with Low Thermal Conductivity from Particle‐Stabilized Foams

Zirconia ceramic foams with ultra‐high porosity of 96%–98% have been fabricated using sodium dodecyl sulfate (SDS) as the particle stabilizer of zirconia particles for the first time. The wet foams stabilized by zirconia particles are ultra‐stable due to partially hydrophobic zirconia particles modified by SDS. Zirconia foams exhibit close cells with thin cell wall and small grain size. Increasing SDS concentration favors the foamability of the suspension, and further increases the porosity of ceramic foams. Zirconia ceramic foams with porosity of 98.1% have compressive strength of 0.26 ± 0.05 MPa. Decreasing solid loading leads to the porosity of ceramic foams. The compressive strength could be improved significantly by increasing the sintering temperature. Zirconia ceramic foams with porosity of 97.9% has low thermal conductivity of 0.027 ± 0.004 W·(m·K)^?1, which could be used as thermal insulation and refractory material.     

氧化锆纤维增强超薄陶瓷板的制备及力学性能研究

建筑陶瓷薄板作为一种轻薄、低能耗的家装产品而逐渐成为市场的发展潮流,如何进一步对其实现减薄和增强也成为研究的热点。本文以建筑陶瓷高铝粉料为基体,设计二次球磨法并引入长径比为70~82的氧化锆纤维作为增强相,借助KH570表面改性剂改善纤维/基体(F/M)的界面结合,制备了氧化锆纤维增强超薄陶瓷板。研究表明,采用二次球磨工艺可以有效实现纤维在基体中的分散,当氧化锆纤维的掺杂量为3%(质量分数)时,超薄陶瓷板的弯曲强度可达到106.4 MPa,相较于空白样(96.8 MPa)提升了9.92%。在高温固相反应中,陶瓷熔融相的Na⁺、K⁺对氧化锆晶格的渗透作用会引起四方晶系氧化锆相向锆英石相的转变,四方晶系氧化锆相内部存在微裂纹拓展、颗粒弥漫增强、“纤维桥联-断裂拔出”等多种良性增强机制。     

Synthesis and characterisation of β-TCP/bioglass/zirconia scaffolds

Tricalcium phosphate scaffolds reinforced with bioglass were characterised morphologically, physically, and mechanically. The scaffolds were fabricated through powder technology and the polymer foaming technique using 80?wt-% of β-TCP and 20?wt-% of phosphate-based bioglass doped with zirconia in various amounts (0, 0.25, 0.5, 0.75, and 1.0?wt-%). The foaming agent was varied (1, 1.5, 2, 2.5, and 3?wt-%) to determine the optimal amount that ensured an interconnected porosity and pore size suitable for increasing osteoconduction and cell attachment. Promising samples for tissue engineering applications showed a pore size ranging from 1.41 to 303?μm, total porosity of 50–53%, compressive strength values between 0.6 and 1?MPa, Young’s modulus from 357 to 574?MPa, and excellent interconnectivity.     

加压辅助闪烧工艺制备四方相氧化锆

研究了加压辅助闪烧烧结工艺参数(温度、电压、电流、压力)对钇稳氧化锆致密度、微观组织结构和成分组成的影响,该工艺在热压烧结基础上叠加闪烧效应,利用高电场强度使高温导电氧化锆瞬间发生密实化烧结。结果表明:钇稳氧化锆的闪烧临界温度为880℃,在相同的电场强度条件下,闪烧临界温度处烧结可获得最大的闪烧收缩量。氧化锆在临界烧结温度下瞬时放电快速烧结符合焦耳热效应和接触点局部热效应,临界闪烧温度的高峰值功率闪烧易导致样品的组织结构和成分变化,峰值功率应进行控制,即电流强度应低于3 A。     

Cyclic Infiltration of Porous Zirconia Preforms with a Liquid Solution of Mullite Precursor

Composites of mullite and zirconia were fabricated via the cyclic infiltration of porous zirconia-based preforms with a liquid mullite precursor. The maximal amount of mullite precursor that could be infiltrated was dependent primarily on the initial open porosity of the preforms. When a zirconia preform with an initial open porosity of ∼58% was cyclically infiltrated to saturation, the open porosity was reduced to ∼43%, with a median pore diameter of 15 nm. After sintering at a temperature of 1500°C for 2 h, the saturation-infiltrated zirconia preforms could be densified to ∼98% of the theoretical density. In zirconia samples, infiltrated mullite had a tendency to coalesce into large, elongated grains as the sintering temperature was increased. The presence of infiltrated mullite did not have a significant effect on the zirconia grain structure. The distribution of mullite in the samples was nonuniform, and the distribution profiles varied as the number of infiltration cycles varied. Although the sintered density and hardness showed small improvements after saturation infiltration, the fracture toughness did not increase.     

铝粉对刚玉-氮化硅复合材料微观结构和性能的影响

借鉴"过渡塑性相工艺"思想,在刚玉-氮化砖复合材料中引入12.5%(质量分数)的铝粉,研究了铝粉对刚玉-氮化硅复合材料成型性能以及1 600℃空气中烧成后样品的体积密度、显气孔率和耐压强度的影响:利用X射线衍射仪和扫描电镜对材料的物相和微观结构进行了分析.结果表明:在刚玉-氮化硅复合材料中引入铝粉,有利于成型过程中孔隙...     

粉煤灰细粉添加量对多孔莫来石材料的影响

为了提高粉煤灰的资源化利用,在m(漂珠):m(氢氧化铝):m(V2O5):m(AlF3)=45:55:4:3的混合料中分别添加不同量(每100 g混合料分别添加0、5、10、20、30 g)的粉煤灰细粉,以PVA溶液为结合剂,经干料混匀、泥料搅拌、泥料陈腐、挤制成型、1100℃保温2 h烧成制备莫来石试样,然后检测其致...     

Mechanical Properties of Monoclinic Zirconia

Fracture toughness and fracture strength data are presented for the first time for monoclinic zirconia. An undoped nanocrystalline zirconia powder was sintered at 1100°C and yielded a theoretical density of more than 90% with a grain size of about 150 nm. The surface crack in flexure (SCF) technique was deemed most suitable for nanocrystalline materials. Measurements of Young's modulus and the determination of the fracture origin are also provided.