CaO-Al2O3-SiO2体系相图在氧化物涂层设计中的应用

根据文献报道的热力学参数,计算了CaO-Al2O3-SiO2三元系液相面投影图,并给出了该体系陶瓷玻璃相形成区.根据计算结果,结合四元系统的最低共熔混合物组成,设计了陶瓷玻璃相组成成分,为涂层成分的选择提供了理论依据.     

添加Bi2O3对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构与性能的影响

采用传统熔体冷却法制备添加不同质量分数(0～3.0%)Bi_2O_3的SiO_2-Al_2O_3-MgO系玻璃,研究Bi_2O_3添加量对玻璃热稳定性、结构稳定性以及物理与力学性能的影响。结果表明:添加Bi_2O_3可有效降低玻璃的软化点;随着Bi_2O_3添加量的增加,玻璃析晶温度与玻璃化转变温度之差先增大后减小,光学带隙先减小后增大,说明玻璃的热稳定性和结构稳定性先提高后降低,同时玻璃的密度、弯曲强度、压缩强度和压缩模量也呈先增大后降低的趋势;当Bi2O3的质量分数为1.5%时,玻璃的结构稳定性、热稳定性、物理与力学性能最优异,此时玻璃析晶温度与玻璃化转变温度之差为244K,光学带隙为3.50eV,密度为2.67g·cm~(-3),弯曲强度为82.72 MPa,压缩强度为236.24MPa,压缩模量为110.06GPa。     

Li2O掺杂对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构和力学性能的影响

采用传统熔体冷却法制备了Li_2O掺杂量(质量分数)为0～3.0%的SiO_2-Al_2O_3-MgO玻璃,探讨了Li_2O掺杂量对玻璃热稳定性、结构稳定性以及力学性能的影响。结果表明:掺杂Li_2O能有效降低玻璃的软化温度;随着Li_2O掺杂量的增加,玻璃的光学带隙先减小后增大,结构稳定性、热稳定性、力学性能先增强后减弱,当Li_2O掺杂量为1.0%时,玻璃的结构最稳定、弯曲和压缩性能最优。     

MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的研究进展

MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃是微晶玻璃中的一个重要分支，具有介电性能优良、机械强度高、耐热冲击性能好等许多优良特性。文中综合评述了堇青石基微晶玻璃在制备方法改进、晶核剂选择、基础玻璃组成调整和应用领域的国内外研究发展状况，介绍了MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的2种典型应用，即作为微波介质材料和计算机硬盘基板材料，并分析讨论了国内生产现状和存在的问题，指出了我国在开发与应用上与国外的差距。     

加热温度对烧结制备Li2O-Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷显微结构的影响

以Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)系为基础玻璃成分,以碳酸锂、二氧化硅、氧化铝等为原料,采用烧结法制备了LAS系微晶玻璃.使用DTA分析了玻璃的析晶过程,运用XRD、SEM等测试分析手段对材料的晶相和晶粒大小进行了观察和分析,并讨论了加热温度对制品的烧结程度、主晶相及晶粒大小的影响.结果表明:当温度低于940℃时,所制微晶玻璃的主晶相为β-石英固溶体,高于940℃时主晶相转变为β-锂辉石;在1120℃时,烧结效果最好,在1170℃晶化效果最好,晶粒尺寸为0.5～3μm.     

Al2O3-SiO2／AZ91D复合材料蠕变行为的研究

研究了Al2O3-SiO2短纤维增强AZ91D复合材料在不同温度下的蠕变性能。结果表明,Al2O3-SiO2／AZ91D复合材料具有良好的抗高温蠕变性能。显微分析发现,复合材料在蠕变过程中部分纤维发生断裂。纤维／基体界面处的缺陷和微裂纹在加载应力的作用下逐渐扩展,最终导致复合材料的蠕变断裂。     

热喷涂纳米结构Al2O3／TiO2涂层断裂韧性的统计性质

采用压痕裂纹法测定了等离子喷涂纳米结构Al2O3／TiO2涂层的断裂韧性及其统计离散度。研究表明,采用不同载荷获得的压痕韧性呈现出较大的离散性,其分布符合韦伯分布类型。通过分析指出,随着载荷的增大压痕韧性的数值趋于集中,而导致压痕韧性产生较大波动性的根本原因在于涂层之中显微结构的不均匀性。     

热喷涂Al2O3—TiO2复合陶瓷涂层滑动磨损特性研究

本文利用环块磨损试验机在不同载荷下对热喷涂Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２复合陶瓷涂层的滑动磨损特性进行了研究,结果表明热喷涂Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２复合陶瓷涂层干摩擦和水润滑时的磨损量均随载荷的增加而增大。利用扫描电镜观察了磨损表面形貌并用能谱分析了磨损表面成分,结果表明干摩擦情况下在低载和高载时其磨损机理有所不同：低载时主要为钢轮对涂层的涂抹及陶瓷涂层的剥落,高载时主要为陶瓷涂层的断裂剥落;水润滑情况下的磨损     

Ag掺杂对TiO2纳米薄膜结构及摩擦学性能的影响

采用溶胶凝胶法在普通载玻片上制备了TiO2和Ag/TiO2纳米结构薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、X光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)及UMT-2摩擦试验机,考察了Ag掺杂量对薄膜组成结构、表面形貌及摩擦学性能的影响。实验结果表明,Ag掺杂量对TiO2薄膜表面形貌和减摩抗磨性能产生重要影响,低掺杂时Ag自润滑性能对薄膜摩擦性能的增强作用占主导,而高掺杂时其对薄膜的影响主要表现为恶化表面,从而导致摩擦性能下降。本研究测试条件下,掺杂量为5.0%(摩尔分数)时具有最佳的耐磨寿命和最低的摩擦因数。     

复合镀液中Al2O3掺杂量对Ni-P-Al2O3-PTFE复合镀层性能的影响

在复合镀液中添加不同含量的Al2 O3,采用化学镀方法制备Ni-P-Al2 O3-PTFE(聚四氟乙烯)复合镀层,研究了复合镀液中Al2 O3质量浓度(0～3.0 g·L-1)对复合镀层显微组织、硬度、耐磨性能的影响.结果表明:随着复合镀液中Al2 O3掺杂量的增加,化学镀Ni-P-Al2 O3-PTFE复合镀层中Al2 O3含量先升高后降低,Ni-P基质的结晶性先增强后减弱,硬度先升高后降低,磨损质量损失先减小后增加;当Al2 O3质量浓度为2.0 g·L-1时,Ni-P基质结晶性优良,Ni-P-Al2 O3-PTFE层与Ni-P过渡层结合良好,复合镀层中Al2 O3的含量最高,PTFE、Al2 O3粒子均匀弥散地镶嵌在Ni-P基质中,复合镀层的硬度最高,为7.6 GPa,磨损质量损失最低,复合镀层具有优异的耐磨性能.     

Al2O3基高强度透气性陶瓷材料的研制

采用在Al2O3基体中加入NCP成孔剂的方法制备Al2O3基高强度透气性陶瓷材料,并对其性能进行了研究.结果表明:加入适量NCP成孔剂,可以制得透气性好且强度高的透气性材料,可以用于一些透气性模具的制造.所研制材料的透气度及强度与预烧温度、烧结温度及酸处理条件等密切相关,材料强度高的原因主要是由于材料中气孔形状比较理想,且分布细小均匀,n值较低.当预烧温度1 42L/(m·Mpa·s),抗弯强度为251.0MPa.400℃,烧结温度1 480℃,酸处理时间为40h时,材料的综合性能较佳,透气度为0.042L/(m·Mpa·s),抗弯强度为251.0MPa.     

纳米结构Al2O3/13TiO2涂层精密磨削的材料去除机理的研究

应用扫描电镜对纳米结构Al2O3/13TiO2(n-Al2O3/13TiO2)涂层精密磨削后的表面/亚表面形貌进行观察和分析,结合对n-Al2O3/13TiO2精密磨削的单颗磨粒磨削力、磨削力分力比和比磨削能的磨削实验结果的分析,揭示了n-Al2O3/13TiO2涂层精密磨削的材料去除机理.研究表明,在大多数磨削条件下,n-Al2O3/13TiO2陶瓷涂层磨削的材料去除机理主要是以材料碎裂和材料压碎等脆性去除方式为主,同时也存在一定的材料粉末化以及极少的显微塑性变形等方式.研究结论对纳米结构陶瓷涂层的工业化应用具有重要的理论和实用价值.     

锡掺杂量对In_2O_3粉体光学性能和形貌的影响

采用固相反应法在800℃烧结制备出了不同锡掺杂量的(In1-xSnx)2O3(x=0,0.01,0.02,0.05)粉体,通过X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪、傅里叶红外光谱仪(IR)、紫外吸收可见光谱(Uv-vis)分析仪以及扫描电镜(SEM)等对(In1-xSnx)2O3粉体的结构、光学性能和形貌进行了表征。结果表明:不同锡掺杂量的(In1-xSnx)2O3粉体都保持了In2O3的立方相晶胞结构;锡的掺杂改变了In2O3的紫外-可见吸收性能和红外吸收性能,抑制了In2O3粉体颗粒的长大,使其结构变得更加紧密。     

纳米结构A12O3／13TiO2涂层精密磨削的材料去除机理的研究

应用扫描电镜对纳米结构Al2O3／13TiO2(n—Al2O3／13TiO2)涂层精密磨削后的表面／亚表面形貌进行观察和分析，结合对n—Al2O3／13TiO2精密磨削的单颗磨粒磨削力、磨削力分力比和比磨削能的磨削实验结果的分析，揭示了n—Al2O3／13TiO2涂层精密磨削的材料去除机理。研究表明，在大多数磨削条件下，n—Al2O3／13TiO2陶瓷涂层磨削的材料去除机理主要是以材料碎裂和材料压碎等脆性去除方式为主，同时也存在一定的材料粉末化以及极少的显微塑性变形等方式。研究结论对纳米结构陶瓷涂层的工业化应用具有重要的理论和实用价值。     

复合电铸Ni-La2O3纳米复合材料的组织结构和性能

采用复合电铸工艺制备了不同La2O3纳米颗粒含量的Ni—La2O3纳米复合材料，用扫描电子显微镜和X射线衍射仪观察分析了纳米复合材料的表面形貌及组织结构，与电沉积纯镍作对比研究了纳米复合材料的显微硬度和耐磨损性能。结果表明，由于La2O3纳米颗粒的存在，导致Ni-La2O3纳米复合材料的组织结构发生了改变，它比纯镍沉积层具有更高的显微硬度及耐磨性，且La2O3纳米颗粒质量分数越大，纳米复合材料的显微硬度越高，耐磨性越好。     

氧化镧掺杂对等离子喷涂Al_2O_3-40%TiO_2涂层组织和耐磨性能的影响

在45#钢基体上大气等离子喷涂制备了Al2O3-40%TiO2(AT40)以及添加不同含量La2O3稀土的陶瓷涂层,利用X射线衍射和扫描电镜对涂层的组织结构和形貌进行了研究,并分析了涂层的显微硬度和磨损性能.研究结果表明:添加稀土的AT40涂层主要是由Al2O3、Al2TiO5和LaAl11O8相组成.基体与粘结层以及陶瓷层与粘结层之间形成良好的机械结合界面.添加稀土的涂层孔隙率降低,显微硬度和断裂韧性略有增加.在相同的摩擦磨损试验条件下,稀土/AT40涂层比AT40涂层具有更好的耐磨性,磨损机制都主要是脆性剥落磨损和粘着磨损.