ZrO2陶瓷与莫来石纤维叠层材料的连接

分别采用凝胶注模叠层连接法和浸渍抽滤叠层连接法制备ZrO2陶瓷与莫来石纤维叠层材料。通过叠层材料的实物照片和连接处过渡层的SEM照片研究过渡层的连接效果,并通过XRD测试分析过渡层的元素分布来探索过渡层的连接机制。结果表明,凝胶注模法和浸渍抽滤法都可以将ZrO2陶瓷与莫来石纤维连接在一起,为叠层材料的连接和制备提供了新的手段。     

复合树脂/空心微珠耐高温浮力材料的制备及性能

本工作针对环氧树脂基固体浮力材料热稳定性差的问题,提出选用耐温性能优良的酚醛树脂和甲基硅树脂与环氧树脂形成耐高温复合基体,从而提高整体浮力材料的耐温特性.通过密度测试和准静态单轴压缩实验,研究了不同温度下树脂含量对固体浮力材料压缩强度、体积密度、弹性模量、比强度的影响,并测试了浮力材料的吸水性能和耐高温性能.研究结果表明:酚醛树脂的加入可以提升浮力材料的耐高温性能.环氧树脂中环氧基通过开环反应与硅树脂中硅氧烷发生共聚反应,形成复合树脂基体,从而增强基体的耐高温性能.硅树脂含量为40％的试样性能最好,200℃热处理后压缩强度、体积密度、弹性模量、比强度分别为39 MPa、0.652 g/cm3、4.02 GPa、59.82 MPa/(g/cm3).300℃热处理后浮力材料抗压强度仍能维持在30 MPa以上.不同温度热处理后浮力材料的吸水率不超过0.5％.     

纳米氧化铜对磷酸盐胶黏剂耐水性能的影响

以H3PO4和Al(OH)3为基体,纳米氧化铜为填料来制备磷酸盐无机胶黏剂。胶黏剂粘结的莫来石片,在人工海水中浸泡168 h后,测试其剪切强度,并以此强度为标准,来探究纳米氧化铜的加入对磷酸盐胶黏剂耐水性能的影响。研究结果表明,纳米氧化铜可以有效改善粘结剂的耐水性能,并且当加入量为基体的20%(质量分数,下同)时,经150℃处理的莫来石粘结片浸泡在人工海水中168 h的抗剪切强度最高,为7.13 MPa;莫来石粘结片经1300℃处理后,浸泡在人工海水的抗剪切强度最低,为2.31 MPa;发现经煅烧处理的纳米氧化铜相比未煅烧处理的氧化铜可以更好地提高粘结剂粘结强度。     

陶瓷纤维织物表面TaSi2-SiC高发射率涂层的制备及性能研究

陶瓷纤维柔性隔热毡表面红外辐射能力较弱并且长时间在高温环境下服役纤维易发生析晶失效。针对上述问题，本文在柔性隔热毡表面制备了双组分TaSi2-SiC高发射率涂层，以提高隔热毡的耐温性能。相较于单组分的SiC涂层而言，室温下的双组分TaSi2-SiC涂层表面结构连续且均匀，并且TaSi2的引入有利于促进涂层高温烧结，提高涂层表面的致密性，阻挡外界热量进入纤维基体内部。双组分T3S1（发射剂TaSi2:SiC质量比为3:1）涂层纤维织物经1100℃热处理后仍有较高的拉伸强度约为85MPa，相较于同等条件下的纤维裸布高出19%。此外，涂层中TaSi2与SiC形成协同机制，促进了短波段的红外吸收，明显提高了纤维织物在2~6μm短波段的发射率，T3S1双组分涂层纤维织物在此波长范围内的发射率高达0.955。     

光固化3D打印制备莫来石纤维基多孔陶瓷

传统的成型技术已经无法满足各行业对高精度、复杂结构莫来石纤维基多孔陶瓷的需求，光固化3D打印技术可以直接制得近净尺寸的陶瓷材料，是制备复杂结构陶瓷的理想技术。以莫来石纤维(基体)和纳米SiO₂粉(高温黏结剂)为主要原料，采用光固化3D打印技术成功制备了莫来石纤维基多孔陶瓷。研究了纳米SiO₂粉加入量(加入质量分数分别为0、20%、27%、33%和38%)对纤维浆料的分散稳定性、流变特性和光敏性能的影响，以及对莫来石纤维基多孔陶瓷的显微结构和物理性能的影响。结果表明：SiO₂粉使纤维浆料的黏度显著提升，这有助于缓解纤维的沉降、团聚，获得均匀的打印浆料；但过量的SiO₂粉将导致浆料黏度过大，不利于3D打印过程顺利进行。当SiO₂粉加入量为33%(w)时，纤维浆料的性能最适合3D打印，其在1 h内的沉降率小于9.7%,黏度为3.95 Pa·s(剪切速率为30 s^-1);采用上述浆料打印的莫来石纤维基多孔陶瓷表现出最佳的物理性能(体积密度为0.56 g·cm     

凝胶注模-固相反应法制备硼酸铝多孔陶瓷

为了提高硼酸铝基陶瓷的强度和隔热性能，以Al₂O₃纳米粉和B₂O₃微粉为主要原料，采用叔丁醇基凝胶注模结合原位固相反应工艺制备硼酸铝多孔陶瓷，研究了Al、B物质的量比(分别为9∶2、9∶4和9∶6)、热处理温度(分别为1 000、1 200和1 400℃)对硼酸铝多孔陶瓷性能的影响。结果表明：1)由于B₂O₃在高温下易挥发，过量的B₂O₃有利于硼酸铝晶须的生成；但过量太多会使生成的硼酸铝晶须过于粗大，导致试样致密度过高。2)热处理温度过低，硼酸铝晶须发育较差，试样致密度较低；而热处理温度过高，晶须之间会发生烧结致密化。3)当Al、B物质的量比为9∶4,热处理温度为1 200℃时，硼酸铝晶须长径比较大，并相互交织形成三维网络结构；所得多孔陶瓷具有较小的体积密度(0.67 g·cm^-3)、较低的热导率(室温下0.141 W·m^-1·K^-1)和较高的常温...