ZrO2-Al2O3复相陶瓷的研究

以纳米ZrO 、微米Al O 为原料,采用无压烧结方式制备了ZTA 复相陶瓷。结果表明:nano-ZrO 的 2 2 3 2加入有利于制备细晶ZTA 复相陶瓷。此外,nano-ZrO 的加入对 Al O 陶瓷的显微结构也产生影响,ZrO 颗粒以 2 2 3 2“晶内型”和晶界型两种形式存在。合理的配方组成及制备工艺有利于 Z r O 以四方亚稳相存在。Z r O 含量为 2 23 0 w t % 时,其四方相含量可达 6 9 %,有利于应力诱导相变增韧,该 Z T A 复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性分别达到 604MPa、6.87MPa·m1/2。     

ZrO2含量对Al2O3/ZrO2复相陶瓷微观结构和力学性能的影响

本研究以耐磨结构陶瓷的应用为目标,研究了Al2O3-ZrO2复相陶瓷中加入不同的ZrO2陶瓷材料对微观结构及其力学性能的影响,分析了ZrO2在复相陶瓷中所起的作用.结果表明:随ZrO2含量的增加,在相同烧结温度下,晶粒变小,材料的力学性能提高.当ZrO2加入量为55％时,复相材料的抗折强度503MPa,断裂韧性12.80 MPa·m1/2,密度4.88 g·cm-3,硬度(HV)为1432 kg ·mm-2.探讨了Al2O3/ZrO2复相陶瓷的增韧机理.     

纳米ZrO2对Al2O3陶瓷性能的影响

以纳米ZrO2,微米Al2O3为原料,采用无压烧结方式制备了ZTA复相陶瓷.结果表明:纳米ZrO2的加入有利于制备细晶ZTA复相陶瓷.此外,nano-ZrO2的加入对Al2O3陶瓷的显微结构也产生影响,ZrO2颗粒以"晶内型"和晶界型2种形式存在.合理的配方组成及制备工艺有利于ZrO2以四方亚稳相存在.ZrO2质量分数为30%时,其四方相质量分数可达69%,有利于应力诱导相变增韧,该ZTA复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性分别达到604MPa,6.87MPa·m1/2.     

Al2O3—TiB2—ZrO2复相陶瓷刀具应用研究

研究了Al2O3-TiB2-ZrO2三元复合刀具材料的力学性能、连续切削时的工况下磨损性能和断续切削抗冲击性能，结果表明ZrO2的加入，改善了材料的综合力学性能，提高了刀具的抗冲击能力，具有较好的切削加工性。     

Al2O3-TiC基复相陶瓷的制备和性能

Al2O3-TiC基复相陶瓷具有高强度、高硬度和较好的高温稳定性,常用于刀具、发热体和电子器件。本文综述了Al2O3-TiC基复相陶瓷的各种制备方法及其优缺点、常温和高温性能、各种增韧手段和增韧机制,并展望了Al2O3-TiC基复相陶瓷研究的发展方向。     

ZrO2—3Al2O3—2SiO2—Al2O3／SiCn纳—微米复相陶瓷的反应烧结技术

概述复相陶瓷和纳米陶瓷的主要内容和机理,介绍反应烧结ZrO3-3Al2O3-2SiO2-Al2O3/SiCn纳米复相陶瓷技术的研究内容,技术路线,工艺原理和发展前景。     

ZrO2—SiO2—Al2O3系复相陶瓷制备及其耐磨性试验研究

利用等离子分解锆英石（PDZ）和锆英粉与Al2O3反应烧结制备了ZiO2-SiO2-Al2O3系复相陶瓷。利用XRD、SEM、反光显微镜、显微硬度计等测试手段，对烧成试样的物相组成、显微结构、显微硬度、气孔状况及耐磨性进行了测试分析与讨论。研究结果表明：含镁助剂的加入促进了反应烧结；由PDZ制备的试样的性能优于锆英粉原料的试样：较佳的原料配比为No.4即Al2O3:PDZ=3:1，其耐磨性优于氧化铝质研磨体，适宜的烧成温度范围是1580℃－1600℃。     

Al2O3/h-BN自润滑复相陶瓷烧成工艺的探讨

通过探讨烧成方法和烧成温度对Al2O3/h-BN自润滑复相陶瓷物相组成、显微结构的影响,结果表明：常压烧成时,材料很不致密;热压烧成时由于压力和液相的共同作用,可以破坏片状h-BN长大时形成的卡片房式结构,促使片状h-BN定向排列,缩小材料的孔隙率,提高了材料的致密度。由于h-BN的卡片房式结构的阻碍,Al2O3/h-BN自润滑复相陶瓷材料较难烧结致密,需要高温热压烧成,烧成温度初步确定在1700～1800℃之间。     

TiN改性Al2O3纳米复相陶瓷的研究进展

Al2O3陶瓷具有高硬度、耐高温、耐腐蚀和耐磨损等优点．是应用最广泛的陶瓷之一．但脆性大．难以加工．严重限制了它的应用范围。主要介绍了TiN改性Al2O3纳米陶瓷的研究进展．与SiC、ZrO2改性Al2O3纳米陶瓷相比,TiN—Al2O3纳米复相陶瓷不仅力学性能优异,而且具有导电能力,可用于电火花加工．扩大了Al2O3陶瓷的应用范围。最后对Al2O3纳米复相陶瓷的发展前景作了展望。     

Al2O3–TiC基复相陶瓷的制备和性能

Al2O3-TiC基复相陶瓷具有高强度、高硬度和较好的高温稳定性, 常用于刀具、发热体和电子器件. 本文综述了Al2O3-TiC基复相陶瓷的各种制备方法及其优缺点、常温和高温性能、各种增韧手段和增韧机制, 并展望了Al2O3-TiC基复相陶瓷研究的发展方向.     

层状复合陶瓷材料制备工艺与性能关系

通过对Al2O3/ZrO2层状复合陶瓷制备工艺与性能关系的研究,表明配合料的均匀性及流动性对制品的最后性能起关键作用.本实验条件下最佳烧结工艺为:1650℃×2h,升温速率1～2℃/min.该层状陶瓷的抗弯强度随相对密度的提高而提高,硬度和断裂韧性与相对密度关系不大.层状陶瓷较单层陶瓷具有较高的硬度、断裂韧性和强度.     

Y2O3添加量对Al2O3/ZrO2复合材料烧结行为和热机械性能的影响

研究了Y2O3添加量对Al2O3/ZrO2复合材料烧结行为和热机械性能(高温抗折强度和抗热震性)的影响,并研究了这些性能与物相组成和显微结构间的关系.结果表明:Y2O3在Al2O3/ZrO2复合材料中起稳定ZrO2晶型、改善烧结致密化、提高高温抗折强度和抗热震性的作用.当Y2O3添加量为1%时,试样的烧结性能和高温抗折强度较佳,体积密度、显气孔率和线收缩率分别为3.27 g/cm3、21.95%和7.43%,高温抗折强度达29 MPa;抗热震性则在Y2O3添加量为0.5%时较佳,其残余强度保持率为71%.Y2O3对Al2O3/ZrO2复合材料烧结性能和热机械性能的影响与Y2O3/ZrO2固溶体的形成、Al2O3和ZrO2晶体间的结合程度及试样中微裂纹含量密切相关.     

Competitive growth of Al2O3/YAG/ZrO2 eutectic ceramics during directional solidification: Effect of interfacial energy

The microstructure evolution and growth behavior of the Al₂O₃/Y₃Al₅O₁₂(YAG)/ZrO₂ ternary eutectic ceramics during directional solidification were well investigated. During directional solidification of the Al₂O₃/YAG/ZrO₂ ternary eutectic ceramics, {} Al₂O₃ paralleled with {001}ZrO₂ while they did not parallel with {001}YAG at the same time in the competitive growth stage. All of the interfaces parallel to each other finally. The area percentage of the Al₂O₃/ZrO₂ and YAG/ZrO₂ interfaces are 40.4 ± 0.2% and 30.8 ± 0.1%, respectively, higher than that of the Al₂O₃/YAG (28.8 ± 0.2%). The content of Al₂O₃ and YAG phases are 39.9% and 41.1%, respectively, almost double of that of ZrO₂. The interfaces of Al₂O₃/ZrO₂ and YAG/ZrO₂ are shorter and more dispersed than that of the Al₂O₃/YAG. It was found that the interfacial energy of Al₂O₃/ZrO₂ and YAG/ZrO₂ interfaces are lower than that of Al₂O₃/YAG. It can be concluded that interfacial energy plays a decisive role in affecting the crystallographic orientation and interfaces distribution in the Al₂O₃/YAG/ZrO₂ eutectic since the interfaces of Al₂O₃/ZrO₂ and YAG/ZrO₂ with lower interfacial energy can be formed more easily during directional solidification. Therefore, the contents of Al₂O₃/ZrO₂ and YAG/ZrO₂ interfaces are higher. This study can provide theoretical guidance for interface design of multi-phase materials.     

ZrO2-Al2O3系增韧陶瓷人工关节的研究

本研究采用湿化学的方法分别制备了ZrO2-Y2O3-CeO2及Al2O3超细粉,然后按一定的比例混合两种超细粉,经造粒、等静压成型、煅烧制得ZrO2-Al2O3系陶瓷样品.采用XRD、SEM及MTS陶瓷试验系统及HVS-1000数显显微硬度计等现代测试手段,对样品的理化性能和微观结构进行了研究.结果表明,所研制的增韧陶瓷样品的抗弯强度达405.47MPa,断裂韧性为11.06MPa.m(1)/(2),硬度达1363kg/mm2.     

纳米ZrO2(Al2O3)复合陶瓷的制备研究

以Al(NO3)3和ZrOCl2.8H2O为原料,采用化学共沉淀法合成了ZrO2/Al2O3复合粉体,并讨论了反应条件对样品的影响,通过DTA、XRD、分光光度计等手段对产品进行了表征,结果表明:采用合适的合成条件可以得到粒度分布均匀、粒径约30.1nm的ZrO2/Al2O3复合粉体。     

Al2O3-ZrO2-CeO2系陶瓷的微观组织结构及强度性能

列出了对在Al_2O_3-ZrO_2-CeO_2(Al_2O_3 50%克分子)系中在粉料早期产物凝胶体合成的过程中,各组份的沉淀顺序对相关陶瓷材料的形态及微观组织结构的影响的研究结果。表明了陶瓷的强度和操作使用性能与微观组织结构尺寸因素之间的依存关系。查明,利用早期产物各组份同时沉淀的方法合成的粉料制造的刀具拥有更高的切削寿命。     

Growth rate effect on colony formation in directional solidification of Al2O3/YAG/ZrO2

Mechanical properties of Al₂O₃/Y₃Al₅O₁₂/ZrO₂ ternary eutectic ceramics are strongly affected by structural defects as pores or colonies. Experimental investigation of the microstructure of this ternary composite indicates that the colonies are generally observed when the solidification occurs at high rates. In this work, the influence of the growth rate on the solid-liquid interface shape and formation of colonies in directional solidification of Al₂O₃/Y₃Al₅O₁₂/ZrO₂ by Bridgman, Edge-defined Film-fed Growth (EFG), and Czochralski (Cz) methods is numerically and experimentally investigated. Numerical modeling of the Bridgman growth process shows large curvatures of the solid-liquid interface when the pulling rate is increased up to 80 mm/h. The ingots solidified at rates between 5 and 80 mm/h exhibit colony type microstructure. The analysis of EFG growth of ceramic ribbons reveals less curved solid-liquid interfaces in this system. Numerical modeling shows significant increase in the interface curvature with increasing pulling rate. The microstructure of ribbons grown at pulling rates between 6 and 12 mm/h exhibits colonies only for the ingots solidified at higher rate. Simulations carried out for Czochralski growth process show that the solidification front is almost plane in this system. These results are in agreement with experimental observations showing good structural quality of Cz grown crystals with a flat solid-liquid interface. Finally it is concluded that formation of colonies in directional solidification of this ternary eutectic composite is linked to large curvatures of the growth interface.     

热压烧结Al2O3/Si3N4复相陶瓷的研究

采用热压烧结工艺制备了Al2O3/Si3N4复相陶瓷材料,对不同温度下、不同氮化硅用量时所制备的材料进行了硬度、断裂韧性等力学性能的测试,运用X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)技术对材料的微相组成与显微形貌进行表征.结果表明1600 ℃,30 MPa,保温1 h,Si3N4用量为3wt%时所制备的材料的各项力学性能达到了最佳值.     

用于二乙醇胺脱氢的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂的制备与表征

以氢氧化钠为沉淀剂,硝酸铜、硝酸锌、硝酸铝和硝酸氧锆为原料,采用共沉淀法制备出了用于二乙醇胺脱氢制亚氨基二乙酸的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂,并用物理吸附(BET)和X射线衍射(XRD)对不同种类的铜基催化剂进行了表征,探讨了ZnO和Al2O3的不同比例对催化剂性能的影响。结果表明,同时加入ZnO和Al2O3的Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂具有大的比表面积,Cu/ZnO/Al2O3/ZrO2催化剂具有非晶态结构。该催化剂适宜的反应条件为:w(NaOH)=30%、反应温度160℃、压力1.0 MPa,二乙醇胺转化率可达100%,亚氨基二乙酸收率可达95.61%。