Tiron对纳米Al2O3悬浮液性能的影响

以1，2－二羟基苯－3，5－二磺酸钠（Tiron)为分散剂获得了平均粒径约为57nm的氧化铝粉体的稳定悬浮液。通过测定等温吸附曲线及悬浮液的Zeta电位，研究了Tiron对粉体表面特性的影响。结果表明，Tiron在Al2O3表面发生化学吸附，磺酸基的离解使胶粒表面电荷更负，显著提高颗粒表面的带电量，从而改善浆料的稳定性。FTIR研究表明：Tiron分子结构中两个相邻羟基与Al-OH形成内环结构，从而提高了吸附强度。流变测试确定了制备在含量稳定浆料在pH=8.5时所需的最佳分散剂用量为0.8wt%。     

纳米Al/Al2O3复合材料中Al2O3膜的碎化对性能的影响

观察了在不同温度下退火的Al/Al2O3复合材料的微观组织，结果表明，当退火温度达570℃时包裹着Al核的非晶Al2O3壳开始破碎。研究了非晶Al2O3膜的破碎机理并在此基础上讨论了材料微观结构与力学性能和内耗的关系，发现氧化膜的状态对材料的力学性能和内耗特征具有决定性的影响。     

纳米Al/Al2O3复合材料的热稳定性机理

通过对纳米Al/Al2O3复合材料微观结构的研究，揭示了这种材料热稳定性的特点，在550℃以下，完整的Al2O3的外壳限制了Al的传输，从而保持了原来的晶粒形态和尺寸。在570～650℃的温度范围内，弥散分布的Al2O3碎片通过钉扎晶界抑制了Al晶粒的长大，即使在660℃，Al晶粒熔化后，弥散的Al2O3碎片仍可在冷凝过程中有效地抑制Al晶粒的长大。     

纳米Al2O3对纳米4YSZ复相陶瓷结构和性能的影响

以纳米4YSZ和纳米Al2O3粉末为原料,对掺少量Al2O3的4YSZ无压烧结体的烧结特性、结构和性能进行了研究。掺适量的Al2O3可降低烧结温度,减缓4YSZ晶粒的长大。少量的交接渗透强化了晶界,烧结体断裂倾向于穿晶断裂,提高了烧结体硬度。     

纳米(ZnO,Al2O3)复合掺杂对3Y2O3-ZrO2材料电性能的影响

以3Y2O3—ZrO2纳米粉和ZnO，A12O3纳米粉为原料，采用交流阻抗谱技术对掺少量ZnO和A12O3的3Y2O3—ZrO2烧结陶瓷进行电性能研究。研究表明：少量纳米ZnO掺杂降低了3Y2O3—ZrO2的电导率，但随着掺人量的增加，电导率开始回升。在ZnO掺杂样品中加入少量纳米A12O3进行复合第二相掺杂，结果提高了3Y2O3—ZrO2材料的电导率。同时少量A12O3的掺人降低了晶粒电导活化能，使得晶粒电导率增加。     

纳米SiC颗粒对Al2O3基体中ZrO2约束稳定的影响

采用热压的方法制备了纳米SiC颗粒复合的Al2O3-ZrO2陶瓷材料，研究了纳米SiC颗粒对样品烧结性能以及对Al2O3基体中ZrO2约束稳定的影响。结果表明，纳米SiC颗粒的加入影响样品的烧结性能。处于晶界的纳米SiC颗粒降低了基体材料对ZrO2颗粒的约束，不利于四方相ZrO2在室温下的保留。     

退火对Al2O3/SiC纳米复合材料裂纹愈合行为的影响

研究不同密度的Al2O3/SiC纳米复合材料在退火条件下的裂纹愈合行为。利用维氏压痕法引入可控的预制裂纹，通过测量退火前后材料抗弯强度的变化来表生裂纹愈合程度。当退火温度在850℃以上时，裂纹愈合效应随退火温度提高明显增强，在1150℃左右退火1h后，不同密度的试样的抗弯强度均恢复到试样的固有强度。裂纹愈合的机制主要归结于退火过程中残余应力的驰豫导致扩散键合和裂纹表面碳化硅颗粒的氧化作用。然而，过度的氧化会降低裂纹愈合的效果。     

Al2O3/Ti-Al复合材料中Al2O3晶须的原位合成

利用氧对金属Ti、Al粉的部分氧化,原位合成了含有氧化铝晶须的Al2O3/Ti-Al复合材料,通过XRD和SEM等测试手段,发现Al2O3晶须呈网状交叉分布于基体内部的孔隙中.分析了晶须的生成机理,认为氧化铝晶须是通过VLS机理生成,复合材料的原始组成和温度对晶须的显微型貌有直接的影响:随原始组成中铝含量的增加,产物中晶须的数量总体上是在递增的,且发达程度逐渐提高;热处理温度对晶须直径有直接影响,温度升高可以增加晶须直径.     

Al2O3-SiO2纳米复合薄膜的制备及性能研究

以正硅酸乙酯、异丙醇铝为先驱体,甲基三乙氧基硅烷为有机硅烷,采用溶胶-凝胶旋涂方法在普通玻璃和硅片表面镀制纳米复合薄膜.通过FT-IR、VIS透射光谱的分析及薄膜表面接触角的测量,研究了Al2 O3与SiO2配比和热处理温度对复合薄膜的化学结构、透光率及疏水性的影响.结果表明该薄膜具有疏水、致密、透明等性能;Al2 O3的加入未降低复合薄膜的可见光透光率,其中经400℃热处理后不同配比复合薄膜在可见光区的透光率均大于85%,且不影响复合薄膜的疏水性.     

PBTCA稳定Al_2O_3悬浮液及沉积物分形特性的研究

测定了２－膦酸丁烷－１;２,４－三羧酸（ＰＢＴＣＡ）的电离特性,并通过Ｚｅｔａ电位、粒径分布、沉降、比表面积等手段研究其在Ａｌ２Ｏ３表面的吸附及其对电动特性和稳定性的影响．结果表明;ＰＢＴＣＡ在Ａｌ２Ｏ３表面发生化学吸附,并能显著提高颗粒表面的带电量,从而改善浆料的稳定性．ＦＴＩＲ研究表明;羧基及磷酸基均参与了ＰＢＴＣＡ在Ａｌ２Ｏ３表面的化学吸附,从而提高了吸附强度．通过对沉积物表面ＳＥＭ照片的灰度分析发现,其表面形貌具有分形特征,且悬浮液的稳定性越好,沉积物表面的分维值Ｄｆ越大．     

MgO/Eu2O3共掺杂对Al2O3陶瓷微波介电性能的影响

利用湿化学法制备了MgO/Eu₂O₃共掺Al₂O₃陶瓷, 研究了不同的MgO/Eu₂O₃掺杂量对Al₂O₃陶瓷物相组成、显微结构和微波介电性能的影响。结果表明: 适量的MgO/Eu₂O₃共掺有助于Al₂O₃的致密化和晶粒生长。在介电性能方面, MgO/Eu₂O₃共掺对Al₂O₃陶瓷的介电常数没有明显的影响, 但对介电损耗的影响显著。随着Eu₂O₃含量的增加, Al₂O₃陶瓷的Q×f值会呈现先增加后下降的变化趋势。0.05wt% MgO/0.10wt% Eu₂O₃共掺的样品在1590℃下保温4 h获得的微波介电性能最佳, ε_r~9.82, Q×f ~225, 225 GHz。Q×f值的这种变化可能与样品微观结构的变化相关。先是随着MgO/Eu₂O₃共掺量的增加, 晶粒尺寸不断增加, 晶界不断减少, 这有利于Q×f值的提高; 接着, 当MgO/Eu₂O₃共掺量进一步增加时, 晶粒尺寸不断下降, 晶界增多, 这会导致样品Q×f值的降低。另外, 应力和第二相也可能对Q×f值的变化产生影响。     

Al2O3含量对Al2O3/W复合材料合成的影响

以铝热法为基础制备了A12O3/W复合材料，探讨了A12O3含量对复合材料合成的影响。研究表明：主要物相为α-A12O3、金属W。刚玉含量小于0．3时，温度影响不显著，大于0．3时，温度影响显著，有大量碳化物生成，且WC/W2C相对含量随A12O3含量增加及煅烧温度的提高而增加。当刚玉含量为0．5mol时，有正交晶钨酸铝生成。随刚玉含量变化，金属钨分布从连续分布向弥散分布变化。连续分布的金属钨因被氧化铝包裹因此难以碳化，而弥散分布的金属钨则易于被碳化。     

Al2O3纳米粉体悬浮液热物性实验研究

分别采用瞬态热线法、比较量热法和旋转粘度计测试了不同温度、粒子浓度和粒径下的Al2O3-DW（蒸馏水）纳米流体的导热系数、比热容、粘度等热物性参数。试验结果表明,粒子浓度、粒径和温度都是影响Al2O3-DW纳米流体热物性参数的重要因素。与水相比,纳米流体导热系数和粘度增加,常温4％体积份额下增幅分别为21．5％和52．3％;纳米流体比热容随着粒子体积份额增加而降低,并推导出了常温下低浓度纳米流体比热容的预测公式。     

纳米ZrO_2、Al_2O_3单相及混合粉体的分散稳定性研究

以蒸馏水和无水乙醇作为分散介质,研究了六偏磷酸钠(NaPO3)6、聚乙二醇和聚丙烯酸对纳米Al2O3、纳米ZrO2单相及其混合粉体悬浮液分散稳定性的影响。结果表明:纳米Al2O3、ZrO2单相粉体在乙醇中的分散性较好,两者的混合粉体在水或乙醇中的分散性差别不大,主要取决于分散剂的种类,当pH=6～8时悬浮液最稳定,其中以聚丙烯酸为分散剂时分散效果最佳,六偏磷酸钠次之,聚乙二醇最差。     

Properties of Hot-Pressed Al2O3-Fe Composites

［1］T.S.Shelvin: J. Amer. Ceram. Soc., 1957, 37, 140. ［2］D.T.Rankin. J.J.Stiglich, D.R.Petrak and R.Ruh: J.Amer. Ceram. Soc., 1971, 54, 277. ［3］M.Nawa, T.Sekino and K.Niihara: J. Mater. Sci.,1994, 29, 3185. ［4］M.S.Newkirk, A.W.Urquhart and H.R.Zwicker: J.Mater. Res., 1986, 1, 81. ［5］Y.Naerheimx: Powder Metall. Inter., 1986, 18, 158. ［6］W.H.Tuan and R.J.Brook: J. Eur. Ceram. Soc., 1990,6, 31. ［7］W.H.Tuan and R.J.Brook: J. Eur. Ceram. Soc., 1992,10, 95. ［8］X.Sun and J.A.Yeomans: J. Mater. Sci., 1996, 31,875. ［9］J.Wang, C.B.Ponton and P.M.Marquis: Br. Ceram.Trans., 1993, 92, 67. ［10］W.B.Chou and W.H.Tuan: J. Eur. Ceram. Soc., 1995,15, 291. ［11］A.Trusty and J.A.Yeomans: J. Eur. Ceram. Soc.,1997, 17, 495. ［12］M.M.EI-Sayed Seleman, F.Zhang, X.Sun and L.Zuo:in Proc. of the ICCE/7, ed. D.Hui, Denver, Colorado,2000, 783. ［13］B.Budiansky, J.C.Amazigo and A.G.Evans: J. Mech.Phys. Solids, 1988, 36, 167. ［14］P.A.Mataga: Acta Metall., 1989, 37, 3349. ［15］M.F.Ashby, F.G.Blunt and M.Bannister: Acta Metall., 1989, 37, 1847. ［16］P. Hing and G.W.Grove: J. Mater. Sci., 1972, 7, 427. ［17］L.S.Sigl and H.F.Fishmeister: Acta Metall., 1988, 36,887. ［18］L.S.Xiao, Y.S.Kim, R.Abbaschian and R.J.Hecht:Mater. Sci Eng., 1991, 144A, 277. ［19］A.K.Khaund, V.D.Krstic and P.S.Nicholson: J. Mater.Sci., 1977, 12, 2269. ［20］V.V.Krstic, P.S.Nicholson and R.G.Hoagland: J.Amer. Ceram. Soc., 1981, 64, 499. ［21］S.Buljian, S.Pasto and H.J.Kim: J. Amer. Ceram.Soc., 1989, 68, 378. ［22］K.T.Faber and A.G.Evans: Acta Metall., 1983, 31,565. ［23］K.T.Faber and A.G.Evans: Acta Metall., 1983, 31,577. ［24］P.Chantikul, G.R. Anstis, B.R.Lawn and D.B.Marshall: J. Amer. Ceram. Soc., 1981, 64,539. ［25］E.A.Brandes: Smithells Metals Reference Book, 6th Ed., London, 1983. ［26］R.Kolhe, C.Y.Hui, E.Ustundag and S.L.Sass: Acta Mater., 1996, 44, 279. ［27］T.Sekino, T.Nakajima, S.Ueda and K.Niihara: J.Amer. Ceram. Soc., 1997, 80, 1139. ［28］M.Bannister and M.F.Ashby: Acta Metall., 1991, 39,2575. ［29］B.D.Flinn, M.Ruhle and A.G.Evans: Acta Metall.,1989, 37, 3001. ［30］D.S.Clark and W.R.Varney: Physical Metallurgy for Engineers, D. Van Nostrand Company, Inc. Press, NewJersey, 1957, 58. ［31］X.Sun: Ph.D. Thesis, University of Surrey, UK, 1993. ［32］X.Sun and J.A.Yeomans: J. Amer. Ceram. Soc., 1996,79, 562. ［33］R.Morrel; Handbook of Properties of Technical and Engineering Ceramics, part 1, London, 1985, 95.     

大气等离子喷涂工艺参数对Al2O3涂层性能的影响

为了提高燃烧器工艺烧嘴的使用寿命,在UMCo-50基材表面大气等离子喷涂Al2O3层。采用正交试验法对喷涂工艺参数进行了优化,运用微观形貌分析、X射线衍射分析并结合强度及显微硬度等测试方法,系统研究了喷涂主气流量、功率和送粉量对AI2O3涂层综合性能的影响规律。结果表明:喷涂主气流量、功率和送粉量对Al2O3涂层性能具有交互性影响,在40L/min Ar,48 kW和30g/min条件下可以获得性能较好的Al2O3涂层,极大地提高了UMCo-50基材的抗高温氧化和耐磨性能,使之具有广阔的应用前景。     

Effect of Al2O3 addition on phase reaction of the AIN-Y2O3 system

It is well known that the existence of oxygen in the sintering of aluminium nitride (AIN) causes the degradation of thermal conductivity. To clarify the role of the oxygen, the effect of Al₂O₃ addition on the phase reaction of the AIN-Y₂O₃ system at high temperatures of 1900 and 1950°C was investigated. In the AIN-Al₂O₃ system, -AION and 27R polytypoid were formed at 1900 and 1950°C, respectively, and the ratio of each crystal increased with increasing Al₂O₃ content. The resultant phase was found to be in agreement with the phase diagram given by McCauley and Corbin. In the AIN-Y₂O₃ system, YAM phase or YAM plus unreacted Y₂O₃ were identified. Phase reaction in the AIN-Al₂O₃-2Y₂O₃ system was quite different from that of the AIN-Al₂O₃ system: namely, -AION and 27R coexisted even at 1950°C, which is inconsistent with McCauley and Corbin's diagram. It was confirmed by the dilatometric method and phase reaction data using some couples, that Al₂O₃ strongly affected the phase reaction in the AIN-Y₂O₃ system, indicating that the shrinkage of the Al₂O₃-doped specimen was initiated at somewhat lower temperatures. The grain morphology depended on the phase changes shown above, in which AIN and -AION were granular, and 27R polytypoid was plate-like.     

Al2O3-SiO2-B2O3连续纤维的制备及力学性能

本实验采用溶胶-凝胶法结合干法纺丝制备了氧化铝基凝胶连续纤维,煅烧后得到含12.92％B2O3、24.56％SiO2和62.50％(均为质量分数)Al2O3的氧化铝基陶瓷连续纤维.通过TG-DSC、SEM、TEM、XRD和强度拉伸仪等分析手段研究了前驱体溶胶的微观结构、纤维晶相组成以及纤维表面和内部结构.结果表明,通过溶胶-凝胶法制备的前驱体溶胶可纺性优良,性质稳定.采用干法纺丝得到的氧化铝基凝胶连续纤维长度可达上千米,将凝胶纤维进行陶瓷化后形成的含硼氧化铝基陶瓷连续纤维直径均匀,为14～15 μm,经1 000℃煅烧后纤维主晶相为莫来石相,拉伸强度最高可达1.35 GPa.本实验所制备的氧化铝基陶瓷连续纤维具有优良的力学性能,在热防护领域具有广阔的应用前景.