纳米ZrO2-微米Al2O3复合陶瓷中"内晶型"结构的形成与机理

考察了不同烧结状态的氧化错增韧氧化铝陶瓷(zirconia—toughened alumina,ZTA)的晶粒长大与“内晶型”形成的关系。烧结过程中,ZTA陶瓷中晶粒生长与温度、保温时间、第二相ZrO2含量有关,其中温度的影响最为显著。第二相粒子有沿主晶相晶界移动聚集的趋向。内晶结构的形成机理可概括为第二相粒子被夹在主相两晶粒之间不能移动,在随后的主晶相长大过程中,两晶粒共同晶界发生迁移或晶粒“合并”,将第二相粒子纳入晶粒内部。而没有被主相颗粒挤住的可移动的第二相粒子则聚集成较大的晶问第二相颗粒。     

纳米SiC对Al2O3/TiC基多相陶瓷材料显微结构的影响

从烧结温度、基体晶粒大小、断裂方式、SiC在基体中的分布等几方面研究了纳米SiC颗粒的加入对Al2O3/TiC复相基体显微结构的影响.实验表明,纳米SiC颗粒的加入提高了烧结温度,抑制了基体晶粒的异常长大,明显细化了晶粒.试样的断裂方式从以沿晶断裂为主转变为以穿晶断裂为主.纳米SiC在基体中分布均匀,部分位于晶粒内,另一部分位于晶界上.这种显微结构有利于材料力学性能的提高.     

无机盐溶胶-凝胶工艺合成ZrO2纳米粉体及其表征

以ZrO(NO3)2·2H2O为原料,采用溶胶-凝胶工艺,在乙醇-水混合体系中合成ZrO2超微颗粒.考察溶液浓度、醇-水比例、反应温度对溶胶-凝胶过程和粉体性能的影响.研究发现,通过适当配置工艺参数,可以获得粒度分布均匀的ZrO2超微粉体.与现有方法相比,该方法原料廉价、工艺简单,有利于材料的规模生产此外该工艺合成的纯组分ZrO2干凝胶表现出特殊的晶化行为,结晶时首先析出四方相,而且600℃热处理粉体的XRD谱线仍然主要显示四方ZrO2的特征.初步分析其原因在于组成ZrO2颗粒的纳米晶粒之间形成硬团聚结构,限制了ZrO2 t→m相变的体积膨胀,从而阻止了t→m相变的发生.     

纳米SiC-Al_2O_3/TiC多相陶瓷复合材料显微结构的研究

考察了纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料的断裂方式 .由于纳米SiC的加入 ,材料以穿晶断裂为主 .通过透射电镜观察 ,研究了纳米陶瓷复合材料中纳米SiC的分布 ,证明所制备的材料主要为晶内型纳米复合陶瓷 .在纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料中 ,少量纳米SiC位于基体晶粒间 ,大多数纳米SiC位于基体晶粒内 ,而且纳米SiC的加入细化了基体的晶粒 .通过高分辨透射电镜观察 ,研究了纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料中 ,纳米SiC与基体间界面结合状态 ,发现在两颗粒间的晶界几乎没有玻璃相 ,证明纳米陶瓷复合材料中晶界得到了加强 ,有利于材料力学性能的提高 .另外研究了裂纹在材料中的扩展行为 ,结果表明 ,纳米粒子对裂纹的扩展起到偏折和钉扎作用     

纳米SiC—Al2O3／TiC多相陶瓷复合材料显微结构的研究

考察了纳米SiC-Al2O3/TiC多相陶瓷复合材料的断裂方式,由于纳米SiC的加入,材料以穿晶断裂为主,通过透射电镜观察,研究了纳米陶瓷复合材料中纳米SiC的分布,证明所制备的材料主要为晶内型纳米复合陶瓷,在纳米SiC-Al2O3/TiC多相陶瓷复合材料中,少量纳米SiC位于基体晶粒间,大多数纳米SiC位于基体晶粒内,而且纳米SiC的加入细化了基体的晶粒,通过高分辨透射电镜观察,研究了纳米SiC－Al2O3/TiC多相陶瓷复合材料中,纳米SiC与基体间界面结合状态,发现在两颗粒间的晶界几乎没有玻璃相,证明纳米陶瓷复合材料中晶界得到了加强,有利于材料力学性能的提高,另外研究了裂纹在材料中的扩展行为,结果表明,纳米粒子对裂纹的扩展起到偏折和钉扎作用。     

晶核剂对Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化过程和性能的影响

采用差热分析(DTA)、X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析手段研究了TiO2和TiO2+ZrO2两种晶核剂对Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化过程和性能的影响.结果发现,与采用TiO2单一晶核剂相比,TiO2+ZrO2复合晶核剂后所得玻璃的析晶活化能E降低,晶化指数n加大,体积析晶趋势加大;当两种玻璃成核温度和时间相同,各自在最佳的晶化温度晶化后,均可得到纳米结构的β-锂辉石固溶体晶相,其中采用TiO2+ZrO2复合晶核剂样品的晶粒更细小,抗弯强度更高.     

氧化锆/氧化铝复相陶瓷显微组织缺陷分析

针对5Y-ZrO2/Al2O3复相陶瓷出现的晶粒异常长大和晶粒开裂问题展开研究。以ZrO2和Al2O3为主要原料,采用常压烧结工艺制备陶瓷样品,利用SEM观察显微组织。分析表明:MgO对抑制Al2O3晶粒异常长大有重要影响,MgO的加入量应随着Al2O3加入量的变化而改变;烧结温度的改变将导致异常长大的Al2O3晶粒细化。当烧结温度较低时,Al2O3晶粒将在短轴方向逐渐断开成段;当温度较高时,则沿着长轴方向逐渐开裂成条状。ZrO2晶粒的断裂主要与烧结温度有关:在1630℃以上烧结时,出现裂纹并贯穿晶粒;晶粒开裂的原因是:烧结温度较高时,陶瓷中形成了t-ZrO2,在降温过程中大颗粒的t相发生t→m相变,而小颗粒t相则无法变成m相,引起局部体积变化不均匀,从而产生相变应力导致晶粒穿晶断裂。     

晶内型结构的Al_2O_3/SiC_p纳米复相陶瓷

利用非均匀成核的方法在纳米SiC粒子表面包覆一层Al2 O3,通过胶态悬浮液将其均匀分散于Al2 O3 基体中 ,制备出晶内型结构为主的Al2 O3/SiCp 纳米复相陶瓷。通过对材料显微结构及断口形貌分析 ,发现Al2 O3/SiCp 纳米复相陶瓷中 ,含纳米SiC粒子的Al2 O3 晶粒内 ,在残余热应力作用下产生了大量的位错。位错的交截、组合导致微裂纹成核 ,从而诱发材料发生非平面穿晶断裂。说明晶内SiC粒子是改变材料断裂模式的主要原因     

晶内型结构的Al2O3/SiCp纳米复相陶瓷

利用非均匀成核的方法在纳米SiC粒子表面包覆一层Al2O3,通过胶态悬浮液将其均匀分散于Al2O3基体中,制备出晶内型结构为主的Al2O3/SiCp纳米复相陶瓷。通过对材料显微结构及断口形貌分析,发现Al2O3/SiCp纳米复相陶瓷中,含纳米SiC粒子的Al2O3晶粒内,在残余热应力作用下产生了大量的位错,位错的交截,组合导致微裂纹成核,从而诱发材料发生非平面穿晶断裂,说明晶内SiC粒子是改变材料断裂模式的主要原因。     

莫来石晶种对反应烧结ZrO2/莫来石复相陶瓷显微结构的影响

通过显微结构观察研究了莫来石晶种对反应烧结ZrO2/莫来石复相陶瓷显微结构的影响。研究结果表明：与不含晶种试样相比，添加Ma(d50=1.87μm)和Mb(d50=0.83μm)晶种试样的显微结构比较均匀，莫来石晶粒多呈等轴状，且大小均一，晶内型ZrO2和封闭气孔较少。添加晶种对莫来石晶粒有明显细化作用。但晶种添加量和晶种颗粒尺寸对反应生成莫来石的晶粒尺寸无明显影响。采用溶胶－凝胶法制备的莫来石晶种（Mc)使试样中长出了一定量的长柱状的莫来石晶粒。     

ZrO2对轻质烷烃异构化催化剂性能的影响

在Ni/Al2 O3 -HM和Ni-W /Al2 O3 -HM催化剂研究的基础上 ,向上述两种轻质烷烃异构化催化剂中用混合法添加一定量ZrO2 ,通过对此催化剂的评价 ,考察ZrO2 对轻质烷烃异构化催化性能的影响。结果发现 ,在较低温度下 ,Ni-Zr/Al2 O3 -HM催化剂异构化性能优于Ni/Al2 O3 -HM催化剂 ,在较高温度下 ,活性上升 ;Zr含量较低时 ,随着ZrO2 含量的增多 ,活性下降 ;对于Ni-W -Zr/Al2 O3 -HM催化剂 ,当W含量较低时 ,0 .5 相似文献   

液相烧结氧化铝和氧化钇稳定四方氧化锆复相材料的显微结构与力学性能

以TiO2，MnO2及CaO—Al2O3-SiO2玻璃为烧结助剂，利用液相烧结法制备了氧化铝和3％氧化钇稳定四方氧化锆复相材料。研究了烧结助荆对材料致密化、显微结构及力学性能的影响。结果表明：除TiO2可与ZrO2晶粒形成部分固溶外，烧结助剂主要以晶间玻璃相的形式存在，并影响了Y2P3在ZrO2晶粒中的分布。烧结助荆的引入显著促进材料的致密化，降低了烧结温度，使材料具有细晶结构，因而具有良好的力学性能。     

Fabrication and Properties of Closed-pore Al_2O_3-based Refractory Aggregates

A novel Al_2O_3-based refractory aggregate with closed-pore structure was fabricated utilizing superplasticity with submicro-sized Al_2O_3 and MgO as raw materials,and SiC as a high temperature pore-forming agent.The effect of MgO on porosity,phase composition and microstructure of the refractory aggregate has been investigated. For comparison,the common Al_2O_3-based refractory aggregates and porous ones with open-pore structure were also prepared. The results indicate that the closed porosity of Al_2O_3-based refractory aggregate increases as the content of MgO increases. When the content of MgO is 15 mass%,the closed and apparent porosities are 14. 5% and 1. 1%,respectively. The main phase compositions are Al_2O_3 and MgAl_2O_4. The formation mechanism of closed pores is that the fine-crystallinegrain Al_2O_3 ceramic possesses superplastic deformation ability after adding MgO at high temperatures. When SiC powder is added to the Al_2O_3 ceramic,the generated gases by the reaction of SiC at the sintering temperature can provide a pressure to make grain boundaries slide. Then,the gases are enclosed by crystalline grains to form the closed pores. The slag corrosion resistance of the fabricated closed-pore Al_2O_3-based refractory aggregate is better than the common refractory aggregate and porous ones.     

草酸盐络合物溶液喷雾干燥法制备ZrO2—Al2O3复合粉料及粉料性质

用草酸盐络合物溶液喷雾干燥的方法制备得到了ZrO_2、Al_2O_3及其任意比例的复合粉料,研究了喷雾干燥所制得粉料的热分解行为、四方氧化锆结晶与生长及其稳定性。复合粉料中Al_2O_3作为连续相包裹ZrO_2颗粒,从而提高了四方氧化锆结晶温度,抑制其晶粒生长并阻止四方相向单斜相的转变。     

多组分紫外光纤包层玻璃化学稳定性

研究了紫外光纤用包层玻璃组分的变化以及外掺ZrO2对光纤包层玻璃化学稳定性的影响。结果表明,通过改变S iO2/B2O3、B2O3/A l2O3、B2O3/(K2O Na2O)的质量比,以及适当增加外掺ZrO2含量,可以明显地提高碱硼硅酸盐玻璃化学稳定性。红外光谱分析表明玻璃化学稳定性提高的主要原因是Zr4 的加入促进了玻璃内部的[BO3]层状结构逐渐转变为[BO4]网络状结构。     

ZrO_2基陶瓷注凝成型料浆流变性的研究

陶瓷料浆流变性能是注凝成型工艺的关键,料浆流变性要求高固含量,低粘度。实验通过在ZrO2表面包覆A l2O3,形成ZrO2-A l2O3复相陶瓷料浆。根据静电位阻稳定理论,通过调节pH值和分散剂的加入量,可得到满足成型要求的高固含量,低粘度的料浆。结果表明,在pH值为10左右,分散剂加入量为粉料质量的3%时,料浆固相体积分数可以达到40%。同时表明了A l2O3对ZrO2颗粒表面有改性作用,提高了悬浮体的稳定性。     

Al2O3在莫来石中固溶对ZTM/Al2O3陶瓷结构与性能的影响

研究了加入氧化铝对ZTM陶瓷结构和性能的影响.发现在烧结过程,氧化铝可固溶于莫来石颗粒形成富铝型柱状莫来石,并因其产生的体积膨胀增强了基质对氧化锆颗粒的约束,使材料中的四方氧化锆相对含量增加,其强韧化效果进一步发挥,明显改善了材料的力学性能.     

Effect of Al_2O_3-ZrO_2 Composite Powder on Thermal Shock Resistance of ZrO_2 Sizing Nozzles

ZrO_2 sizing nozzles with a basic formulation were prepared using 45%( by mass,the same hereinafter)( Mg,Y)- PSZ aggregate,55%( Mg,Y)- PSZ fines and 5% PVA binder. Al_2O_3-ZrO_2 composite powders( 3%,6%,9% and 12%) prepared by sol- gel method were added to replace the equal amount of( Mg,Y)- PSZ fines. Effects of Al_2O_3- ZrO_2 composite powders on physical properties,phase composition and microstructure of the ZrO_2 sizing nozzles were studied.The results show that: the performances of the modified sizing nozzles with 3% Al_2O_3-ZrO_2 composite powder are better than those of the nozzles without composite powder used in current production process,and the thermal shock resistance of the former nozzles is six times of that of the latter one.     

高温传感器用单晶光纤的生长及光学品质

用激光加热基座法（ＬＨＰＧ）生长了Ａｌ２Ｏ３及ＺｒＯ２单晶光纤，并研究了两种单晶光纤（ＳＣＦ）的生长条件及其光学品质，初步实验证明，两种单晶光纤可用于制作高温传感器。     

Corrosion Resistance of High-Alumina Graphite Based Refractories to the Smelting Reduction Melts

1 Introduction The corrosion resistance of the refractories is one of the imperative problems for the development of smel- ting reduction with iron bath[1 ~4]. The Al2O3-C based refractories have been widely and successfully used in the metallurgy industr…