GdAlO3粉体的溶胶凝胶法制备工艺及烧结行为研究

以Gd2O3、Al(NO3)3.9H2O和HNO3为原料,柠檬酸为络合剂,通过溶胶凝胶法制备前驱体,经过1000℃,保温2h热处理得到了纯相铝酸钆(GdAlO3)粉体,通过谢乐公式计算,得到各种温度煅烧后粉体的平均晶粒尺寸范围为25~40nm,发现随着煅烧温度的提高,晶粒尺寸逐渐长大;通过研究GdAlO3坯体样品的恒速无压烧结曲线,发现当升温速率为5℃/min时,样品在957℃开始收缩,烧结温度为1600℃时,最大收缩率为16.17%;以烧结曲线为基础,使用基于相对收缩率的Arrhenius关系,计算得到铝酸钆的烧结激活能为22.4kJ/mol,低于氧化铝的烧结激活能,说明其会促进氧化铝的烧结。     

SiC-YAG陶瓷复合材料的烧结致密性研究

本文基于机械混合法和液相烧结法制备SiC-YAG陶瓷复合材料,并对SiC-YAG陶瓷复合材料在烧结过程中的质量损耗、致密化等情况进行了研究,比较了铝钇摩尔比、烧结温度和保温时间对SiC-YAG陶瓷复合材料烧结致密性的影响.研究结果表明:在实验研究条件范围内,当烧结温度为1850℃时,复合材料的气孔率最低,相对密度最大;复合陶瓷材料的相对密度和收缩率在保温时间小于30 min时,变化较大,大于30 min时,变化很小;当铝钇摩尔比为1.5时,质量流失较少,复合材料的相对密度最高.     

硼化锆基碳化硅复相陶瓷

以钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)为烧结助剂,通过无压烧结工艺制备了ZrB2-SiC复相陶瓷.研究了复相陶瓷的相组成、抗烧蚀性能以及烧结助剂含量、烧结温度对复相陶瓷力学性能和显微结构的影响.结果表明:复相陶瓷的物相组成主要为ZrB2,SiC和少量玻璃相;添加YAG或提高烧结温度能使材料的晶粒显著长大,并显著提高材料的相对密度和力学性能.当YAG含量为9%(质量分数),烧结温度为1 800℃时陶瓷的相对密度为97.1%、Rockwell硬度HRa为88、弯曲强度为296MPa、断裂韧性为5.6MPa·m1/2.复相陶瓷具有优异的超高温抗烧蚀性能,在2800℃烧蚀30min,烧蚀率仅为0.001 mm/s,烧蚀后的显微结构呈现复杂的多层结构.     

烧结工艺对β-氮化硅陶瓷的影响

以β-Si3N4粉末为原料,以YAG（钇铝石榴石）为烧结助剂,通过气氛压力烧结（GPS）制备出致密的β-氮化硅陶瓷材料,形成大小均匀的柱状颗粒和小球状颗粒复合显微结构,研究了烧结助剂质量分数、烧结温度以及保温时间对β-氮化硅陶瓷致密化程度及力学性能的影响.     

ZrB_2-YAG陶瓷的烧结致密化

通过共沉淀法获得包覆式Al2O3-Y2O3/ZrB2复合粉体,对其进行放电等离子烧结以提高ZxB2陶瓷的烧结致密度.用扫描电镜观察试样的显微结构,用X射线衍射仪对试样进行物相分析.结果表明:包覆犁粉体在700～1 000℃时出现1次大的收缩,然后出现1个不收缩的平台,当温度达到1 100℃之后出现第2次收缩.适宜制备高致密的ZrB2-钇铝石榴石(yttrium aluminium garnet,YAG)陶瓷的工艺条件为;烧结温度为1 700℃,烧结压力为20MPa,保温时间为4min,YAG的添加量为30%(质量分数),所制备的ZrB2-YAG陶瓷相对密度大于95%.     

两步烧结对SiC/纳米SiB6复合陶瓷性能的影响

以纳米SiB6颗粒为增强相,YAG为烧结助剂,采用无压液相烧结技术制备了SiC/纳米SiB6复合陶瓷,主要研究两步烧结对复合陶瓷烧结特性和力学性能的影响。研究结果表明,两步烧结对复合陶瓷的烧结性能和力学性能有一定的影响。第一步烧结温度由1850℃升至1900℃,SiC/纳米SiB6复合陶瓷的收缩率、失重率和相对密度增加,抗弯强度和维氏硬度整体下降;而第二步烧结温度由1850℃升高到1900℃,复合陶瓷失重率增加,收缩率和相对密度下降,抗弯强度和维氏硬度均有所提高。     

不同烧结助剂对YAG多孔陶瓷性能影响研究

钇铝石榴石(YAG)具有光学性能优良、高温性能好和化学性能稳定等优点,因此,其在陶瓷方面被广泛研究和应用.利用CaO、MgO和SiO2等不同烧结助剂制备YAG多孔陶瓷,对YAG多孔陶瓷的制备工工艺进行优化研究.研究结果表明,在CaO、MgO、SiO2 三种烧结助剂中,综合性能以MgO较为适合.以MgO作为烧结助剂,当M...     

柠檬酸法、氨水沉淀法和碳酸氢铵沉淀法制备的钇铝石榴石纳米粉体性能的比较

采用3种方法制备了纯相钇铭石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)纳米粉体。对不同方法制备的粉体的物理性能、素坯的微观特征、烧结性能和烧结体的透明性能进行了比较。结果表明：柠檬酸法制备的粉体,晶粒形状不规则,且有团聚体存在,该粉体的素坯显微结构不均匀,粉体烧结活性很差．1780℃保温3h烧结的样品的相对密度仅为79％,烧结体不透明。氨水沉淀法制备的粉体,晶粒尺寸较小,素坯的显微结构也不均匀．粉体烧结性能较好,达到完全致密化的温度为1700℃．此粉体经过1700℃保温3h真空烧结制备的烧结体呈半透明。碳酸氢铵沉淀法制备的粉体,晶粒形状为椭球形,分散性良好,该粉体素坯的显微结构均匀．样品达到完全致密化的温度仅为1450℃,此种粉体所制成的素坯经过1700℃保温3h真空烧结后,烧结体具有一定的透明度。因此．碳酸氢铵沉淀法制备的YAG纳米粉体有希望成为比较理想的制作透明YAG陶瓷的粉体。     

无压烧结硼化锆基ZrB2-SiC复相陶瓷的结构与性能

以钇铝石榴石-YAG为烧结助剂,通过无压烧结制备了ZrB2-SiC复相陶瓷。研究了烧结助剂含量对烧结材料力学性能和显微结构的影响,材料的显微结构由扫描电镜SEM及其能谱分析EDS测定。研究结果表明,烧结助剂(YAG)和原料中的杂质形成玻璃相填充在晶界上,显著促进了硼化锆基ZrB2-SiC复相陶瓷的致密化。     

共沉淀法合成钇铝石榴石纳米粉体及透明陶瓷的制备

以硝酸铝[Al(NO3)3·H2O]和硝酸钇[Y(NO3)3·6H2O]为原料、以碳酸氢铵[NH4HCO3]为沉淀剂,硫酸铵[(NH4)2SO4]为分散剂,用共沉淀法合成钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)纳米粉体.用X射线衍射仪、红外光谱仪、热分析仪和场发射扫描电镜等测试手段对YAG前驱体和煅烧后的粉体进行表征.结果表明:前驱体经过1 000℃煅烧5h后已完全转变成纯立方相YAG,所得的粉体分散性好、无团聚、形状近似球形、平均颗粒尺寸约为100 nm.以该YAG粉体为原料,正硅酸乙酯[Si(OC2H5)4,TEOS]为添加剂,用真空烧结技术在1 700～1 800℃煅烧20h制备YAG透明陶瓷.YAG陶瓷样品的平均晶粒尺寸为10 μm,存在少量气孔相和杂质相.为了提高YAG陶瓷的透过率,需要进一步优化陶瓷的制备工艺.