塑性相结合刚玉复合砖的高温性能

通过设定高炉使用条件 ,将塑性相结合刚玉复合砖与现在高炉使用的刚玉莫来石砖及棕刚玉碳化硅砖在同等实验条件下进行了高温性能的比较。结果表明 :塑性相结合刚玉复合砖的结构致密 ,高温抗折强度高 ;而且在高温还原气氛下 ,其基质中的Si可与C和N2 反应 ,生成具有良好抗炉渣、铁水和碱金属侵蚀能力的碳化物和氮化物 ,并填充表面的间隙 ,形成一个良好的防护层 ,因此其抗侵蚀性能优于棕刚玉碳化硅砖和刚玉莫来石砖。     

刚玉莫来石——ZrB2复合材料力学性能的研究

研究了不同含量的ZrB_2对刚玉莫来石材料力学性能的影响,进而分析了复合材料的强化韧化机制.     

ZrB_2－刚玉莫来石质复合材料显微结构及力学性能的研究

通过对不同刚玉－莫来石含量的ＺｒＢ２材料力学性能及显微结构的研究，探讨了刚玉莫来石对ＺｒＢ２强度和韧性的影响，同时也分析了强化和韧化机制。     

缝合复合材料的力学性能

本文介绍缝合复合材料压缩、拉伸、弯曲和剪切的刚度和强度以及疲劳寿命、断裂韧性和损伤容限。对于聚合物层合板穿过厚度缝合产生力学性能变化的机理作出评述。     

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...     

ZrB2—刚玉莫来石复合材料的高温力学性能

在空气中，研究不同组成的ＺｒＢ２－刚玉莫来石复合材料的高温力性，分析了强度－温度曲线，并对其高温下的断口形貌进行观察。     

高炉陶瓷杯用新型塑性相复合刚玉砖的研究

随着高炉炼铁工艺的发展,大量经济料的采用,以及强化冶炼导致炉缸工况条件日益恶化,使得陶瓷杯使用寿命大为降低.在分析高炉陶瓷杯用耐火材料损毁原因的基础上,对原有塑性相复合刚玉砖进行优化升级,通过引入复合添加剂、采用有机树脂结合及优化烧成制度等措施开发出了大型高炉陶瓷杯用新型塑性相复合刚玉砖(TD-I).新型塑性相复合刚玉砖是一种塑性相、炭复合结合新结构耐火制品,综合性能优良,其显气孔率仅为11.0%,但是热震稳定性大于25次,实现了材料低气孔和优良的热震稳定性的统一,可改善材料的抗侵蚀性能.制品的1000 ℃导热率为6.22 W·(m·K)-1,适度的导热可使得陶瓷杯的隔热及保护炭砖的两个作用得到充分发挥,延长使用寿命.     

刚玉-氮化硅复合材料现状

本文分析了陶瓷杯的损毁机理及陶瓷杯耐火材料的发展。重点总结了目前刚玉—氮化硅复合耐火材料的研究。     

β-SiAlON-TiN结合刚玉复合材料的高温力学性能

设定β-SiAlON的z值为3,采用铝热还原氮化TiO2合成TiN,调整TiO2加入量分别为0、5%、10%、15%,在1500℃保温5h氮化反应烧结制备出TiN含量分别为0、4%、8%、12%的β-SiAlON-TiN结合刚玉复合材料,并研究了此复合材料的热态抗折强度(400~1400℃)和不同温差下(ΔT=200~1350℃)水冷1次的抗热震性。结果表明:TiN的生成降低了材料的显气孔率,显著提高了材料的抗折强度,这是由于TiN的颗粒弥散增强作用,其中TiN含量为8%试样的热态抗折强度最高。β-SiAlON-TiN结合刚玉复合材料残余强度保持率(ΔT=1100℃)略低于β-SiAlON结合刚玉复合材料,但两者保持在同一水平(50%~60%)。     

过渡塑性相工艺制造刚玉-氮化硅质透气砖的研究

在刚玉 -氮化硅材料中添加 5 %和 1 0 %的金属硅进行塑性相成型 ,成型后在氧化气氛下于1 60 0℃保温 3h烧成。对烧成后材料的常温性能进行分析发现 ,随着金属硅含量的增加 ,试样的显气孔率明显下降 ,耐压强度上升。显微结构分析发现 ,烧成后材料的内部仍然有金属硅存在 ,并且金属硅与周围颗粒紧密连结。同时还发现 ,材料内部的氮化硅发生反应生成了氧氮化硅 ,有利于氮化硅材料的烧结 ,提高了材料的性能。     

纳米碳酸钙对无水泥结合刚玉浇注料力学性能和显微结构的影响

以板状刚玉、氧化铝微粉、商品纳米碳酸钙、Alphabond300为主要原料,FS10为减水剂,制备了不同纳米碳酸钙含量的刚玉浇注料试样,并测定了其经1000℃及1600℃热处理后的显气孔率、体积密度和耐压强度。利用扫描电子显微镜观察了材料的微观结构。结果表明,在减水剂加入量一定时,随纳米碳酸钙加入量的增加,需水量逐渐增加,显气孔率逐渐升高,耐压强度也逐渐提高。在控制浇注料流动值基本一致的情况下,随纳米碳酸钙加入量的增加,显气孔率明显增大,耐压强度逐渐提高。     

Si粉加入量对刚玉制品性能、组成和结构的影响

以电熔白刚玉和α-Al2O3微粉为原料,固定骨料质量分数为65%,基质质量分数为35%,调整基质组成,研究了在刚玉制品中分别加入质量分数为2%、5%、8%和14%的Si粉对1500℃埋炭烧后试样的常温物理性能、高温性能、物相组成和显微结构的影响,分析了1000～1500℃烧后刚玉制品的物相变化。结果表明:加入Si粉的试样烧后微膨胀,常温和高温强度明显提高,尤其是1400℃的高温抗折强度最高可提高近1.5倍;抗热震性显著提高,1100℃水冷1次后强度保持率从22.58%最高提高到80.65%。性能提高的主要原因是Si粉在埋炭条件下与碳反应生成SiC,填充在刚玉骨架结构中,起强化作用。Si粉的较佳质量分数为5%～8%。试样在加热过程相变化的研究结果表明:SiC的生成在1200℃已较明显,在1400℃反应基本完成。     

Mechanical properties of cBN-Al composite materials

The relationship between microstructure and mechanical properties for a wide range of composite materials based on polycrystalline cubic boron nitride and aluminium as a binder phase (PcBN-Al) has been examined. The PcBN-Al composites were made using high-pressure, high-temperature (HPHT) sintering methods, yielding materials with grain sizes of cBN between 2 and 20 μm and an initial amount of Al binder between 15 and 25 vol.%. Hardness ranged between 15 and 40 GPa, while fracture toughness and strength were between 6.4-8.0 MPa m^1/2 and 355-454 MPa, respectively. Fractography was employed to investigate the large scatter in fracture strengths and correlate fracture strength with fracture toughness through the size of the fracture origins.     

β-Sialon结合刚玉耐火材料的合成

本研究对βＳｉａｌｏｎ结合刚玉的合成反应进行了热力学分析。并通过改进合成工艺,制备出了氮含量为８．０％,气孔率１３．４％,体积密度３．０４ｇ·ｃｍ－３,耐压强度１６４．８ＭＰａ的试样。试样的ＸＲＤ分析表明,其主晶相为刚玉和βＳｉａｌｏｎ,杂质相含量很少。ＳＥＭ分析显示,试样的结构致密,刚玉颗粒与基质中的βＳｉａｌｏｎ之间的结合牢固     

Mechanical properties of warm sprayed HATi bio-ceramic composite coatings

To explore a new approach for fabricating the load bearing implants with the combination of bioactivity, biocompatibility, and mechanical properties, mechanically mixed hydroxyapatite (HA) and titanium (Ti) powders containing 30, 50, and 70 wt% Ti were sprayed onto a 316L stainless steel substrate using a warm spray (WS) process. The microstructures, phase compositions, chemical structures, and mechanical properties of WS HATi composite coatings were comprehensively investigated and compared to those of WS HA coating. Experimental results indicate that the cross-sectional microstructures of WS HATi composite coatings present typical lamellar structures composed of curved stripes formed by well-deformed and oxidized Ti splats and limited deformed HA splats, and are significantly influenced by the Ti content in the original powders. Phase constitutions of the composite coatings mainly consist of HA, Ti, TiO_2, and TiO. Chemical structures of HA in the composite coatings deposited using powders with Ti content less than 30% are similar to the structures in the original powder. The microhardness, elastic modulus, and bond strength of the coatings increased from 0.32 ± 0.15 GPa to 1.41 ± 0.31 GPa, from 1.37 ± 0.28 GPa to 23.28 ± 3.45 GPa, and from 17.3 ± 2.2 MPa to 34.8 ± 3.2 MPa, respectively. The abrasive wear weight loss of the coatings on Al₂O₃ abrasive paper decreased from 2.9 mg to 1 mg, as the addition of Ti particles in original powders increased from 0 to 70%.     

铝酸钙水泥对刚玉基浇注料性能的影响

以电熔白刚玉颗粒及细粉为主要原料,α-Al2O3微粉、铝酸钙水泥以及Alphabond300为结合系统,研究了铝酸钙水泥加入量(质量分数分别为0、0.75%、2.25%和3.75%)对刚玉基浇注料性能的影响。结果表明:1)水泥的加入使浇注料基质的粘度增大,浇注料的流动性降低。2)随着水泥加入量的增加,110℃以及800℃处理后的冷、热态抗折强度均逐渐提高;1 100℃、1 400℃和1 600℃烧后的冷、热态强度均先降低后升高,其中水泥加入量(质量分数,下同)为0.75%时值最小。3)随着水泥含量的增加,浇注料抗热震性提高。4)少量水泥的加入使浇注料的抗渣性能降低,进一步增加水泥加入量,浇注料的抗渣性能逐步改善;在本试验范围内,水泥加入量为3.75%的浇注料和不含水泥的浇注料抗渣性能基本相当。     

铝粉加入量对刚玉基复合材料性能的影响

以电熔白刚玉砂为骨料(质量分数为60%,其中3～1mm的占45%,≤1mm的占15%),以电熔白刚玉粉(≤0.074mm和≤0.044mm)、Al2O3微粉及金属铝粉(≤0.088mm)为基质料(总质量分数为40%),改变基质料中金属铝粉的加入量(分别为0、2.5%、5%、7.5%和10%),外加3%的热固性酚醛树脂,混练均匀后,机压成标型砖,经(180±5)℃24h干燥后,于1500℃3h埋炭烧成,研究了金属铝粉加入量对烧后试样显气孔率、体积密度、烧后线变化率和常温耐压强度的影响。结果表明:加入适量金属铝粉能促进材料的烧结,加入5%的铝粉时,材料的体积密度较大,常温耐压强度最高,显气孔率最低;但加入量超过5%以后,又会影响材料的性能,因此适宜的铝粉加入量确定为5%。显微结构分析表明,加入的铝粉在高温埋炭条件下原位生成了Al(O,N,C)纤维增强相,使试样的强度提高,其高温抗折强度(1400℃)达到了58MPa。