高岭土在碳热还原氮化过程中的相变

系统研究了苏州高岭土碳热还原氮化合成SiAlON过程在不同温度下的相变。对试样的XRD、SEM以及EDXA分析结果表明 ,1 30 0℃之前 ,试样中没有氮化物生成 ,物相为莫来石、石英和方石英 ;1 30 0℃时 ,高岭土开始发生氮化反应 ,生成过渡型SiAlON和β SiAlON。此时 ,石英和方石英相基本消失 ;1 4 0 0℃时 ,过渡型SiAlON、β SiAlON和X SiAlON三相共存 ,β SiAlON有所增多并有少量刚玉相生成 ;从 1 4 50℃到 1 550℃ ,Z值为 3的β SiAlON成为惟一的氮化产物 ,与少量SiC和刚玉相并存。莫来石在 1 50 0℃时完全消失     

添加纳米铝制备柱状晶结构Al2O3陶瓷

以Al(NO3)3·9H2O、氨水和纳米铝粉为原料,采用液相沉淀包裹法和常压烧结制备出柱状晶结构Al2O3/Al陶瓷材料.利用X射线衍射、透射电镜、热重-差示扫描量热法和Zeta电位仪分析了复合粉体的成分、形貌和性能特征;利用扫描电镜分析了Al2O3/Al复合陶瓷的微观结构.结果表明:pH值调整到6左右有利于获得细柱状结构的前驱体Al(OH)3凝胶.添加纳米Al籽晶可以降低Al2O3的相转变温度,同时,添加的纳米Al粉高温熔化后对柱状晶的形成起促进作用,经1 500℃烧结后Al2O3/Al复合陶瓷的中柱状晶直径为1μm,长径比为5～8,柱状晶比例约为80%左右.     

釉料化学组成与温度制度对锌黄长石析晶的影响

本通过大量的配方实验和OM、XRD分析,系统研究了R2O－CaO-ZnO-Al2O3-SiO2系统锌黄长石析晶与组成和热处理温度间的相互关系。研究结果表明锌黄长石在0．2R2O-CaO-ZnO-Al2O3-SiO2系统中主要以羽毛状晶型析出,对析晶温度不敏感,在低硅低铝区可以形成数毫米大小的大晶花,可用于生产新型锌黄长石结晶釉;锌黄长石相主要在ZnO,CaO含量适中的组分中析出。在ZnO含量为0．55摩尔的系统中,用Na2O等摩尔取代K2O有减小锌黄长石相析晶区的趋势,但在ZnO含量为0．35摩尔的系统中则相反;在R2O拴部由0．20mole K2O引入的组分中,白榴石析晶消耗足够量的Al2O3有利于锌黄长石的析晶。     

组成对R2O-CaO-ZnO-Al2O3-SiO2系统分相的影响

通过大量的配方实验和OM,TEM观察,系统研究了R2O－CaO-ZnO-Al2O3-SiO2系统分相与组成间的相互关系,研究结果表明,K2O比Na2O更有利于系统的分相,用Na2O等摩尔取代K2O时,分相区向低铝高硅区收缩,此外,系统分相区大小还明显受到ZnO,CaO相对含量的影响,高锌系统具有更为宽广的分相区,Al2O3对R2O－CaO-ZnO-Al2O3-SiO2系统分相影响呈现出明显的反常现象,在ZnO含量为0．55mol的系统中,当R2O由0．10mol K2O 0.10mol Na2O共同引入时,分相区大小和分相结构尺度都呈现出明显的铝反常现象,而R2O仅由0.20mol K2O引入时,仅分相结构尺度呈现出明显的铝反常现象,反常点的Al2O3含量约为6．20mol%,在一定的热处理条件下,适当增加SiO2的含量有利于系统分相,但当SiO2的含量过高时,分相将由连通结构逐渐转变为孤立相分布于连续基质相中的液滴状结构,甚至消失。     

中国历代分相釉再现的工艺基础

本文系统总结了中国历代分相釉的研究成果及其分相的物理化学基础。通过系统的配方和工艺实验以及OM、EM和X衍射分析深入研究了再现中国历代分相釉的物理化学和工艺基础及其显微结构,成功地再现了失传已久的宋代天目名盏——鹧鸪斑建盏。     

烧结法制备赤泥微晶玻璃的研究

利用烧结法制备了赤泥微晶玻璃。采用DSC、XRD、SEM等研究了赤泥微晶玻璃的热学特性、相组成以及微观形貌。研究结果表明,所得赤泥微晶玻璃的主晶相为硅灰石;晶粒呈针状物初始玻璃粉体粒度不同可影响最终样品的色观,小颗粒时呈浅黄色,颗粒较大是呈花岗岩状。采用这种方法制备的赤泥微晶玻璃有较好的力学、耐酸碱腐蚀等物理化学性能。     

包裹法引入添加剂对Al2O3陶瓷烧结性能和微观结构的影响

介绍了用非均相沉淀法制备添加剂包裹两种粒度的A2O3复合粉体，研究了用包裹法引入TiO2、MnO2、Y2O3复合添加剂对A2O3陶瓷的密度、微观形貌和力学性能的影响。实验结果显示：经1550℃煅烧后，引入复合添加剂的纳米Al2O3陶瓷的相对密度达到99％，硬度值与未引入添加荆的纳米单相Al2O3陶瓷相比提高了18％；微米Al2O3陶瓷引入添加剂之后相对密度和硬度值也分别有很大提高。SEM的显微结构表明，添加剂的使用有利于晶粒的发育和排除气孔，提高材料的致密性。     

TiO2 在煤矸石碳热还原氮化过程中的作用

以煤矸石、炭黑为原料,分别加入0、2%、4%、6%、8%、10%、15%和20%的TiO2,组成的不同试样在流动氮气中进行热处理,热处理温度分别是1350 ℃、1400 ℃、1450 ℃、1500 ℃、1550 ℃,保温时间为6 h,测定热处理后试样的质量损失率,借助XRD、SEM和EDS等手段,分析热处理后试样的物相组成、显微结构和微区成分,研究引入TiO2对煤矸石还原氮化的作用.结果表明TiO2的加入有利于煤矸石还原氮化转变成β-SiAlON,并能促进β-SiAlON晶粒的生长发育.这也许是因为TiO2的加入有利于莫来石及SiO2分别还原氮化为X相及Si2N2O,Si2N2O与Al2O3固溶形成O'-SiAlON;最后X相和O'-SiAlON转变成β-SiAlON;多余的TiO2可以被还原氮化为耐火度高、耐磨性好的TiN.TiO2的最佳加入量为4%.     

0.20 R2O-0.45 CaO-0.35 ZnO-Al2O3-SiO2系统的相变

通过大量的配方实验,利用ＯＭ,ＴＥＭ和ＸＲＤ分析,研究了０.20R2O-0.45CaO-0.35ZnO-Al2O3-SiO2系统的分相与析晶,研究结果表明,在Ａl2O3含量高于0.30-0.45mole的区域可以获得乳浊程度和光泽度各异的析晶乳浊釉,在低铝区可获得分相乳浊和分相玻璃,且乳浊程度随Ａl2O3含量的降低,ＳiO2含量的提高而提高,用Ｎa2Ｏ取代Ｋ２Ｏ不利于系统的分相,试样中析出的晶体主要为硅锌矿,锌黄长石,白榴石笔锌铝尖晶石,当Ｒ２O全部由Ｋ２Ｏ引入且Ａl2O3含量较低时,主要为硅锌矿,白榴石和锌黄长石,Ａl2O3含量较高时则主要为白榴石,锌黄长石和锌铝尖晶石,用Na2O等摩尔取代Ｋ２O炒利于白榴石和硅 矿的析晶,而有利于锌黄长石的析晶,锌黄长石的析晶主要受组成的影响,对析晶保温度不敏感,通过设计合理的配方,采用适当的烧成温芳制度,可以获得结晶良好的析晶乳浊釉,分相乳浊釉,分相玻璃,硅锌矿或锌黄长石分相结晶釉或微晶玻璃。     

化学镀法制备铜包覆SiC颗粒的研究

采用化学镀法制备了镀铜SiC粉体,研究了预处理、镀液成分、pH值和装载量对SiC化学镀铜的影响,并比较了主盐含量和装载量对复合粉体中铜含量变化的影响。利用XRD,SEM和EDS对粉体的物相、形貌、成分进行了分析,得到了最佳施镀工艺。结果表明:用于预处理的活化敏化液要放置一段时间后使用,才能成功地实施化学镀铜;随着pH值和主盐含量的升高,镀速呈上升趋势,但粉体的包覆完整性和均一性下降;通过改变装载量来控制复合粉体中的铜含量可行。