MgAlON及MgAlON结合MgO材料烧结性能研究

以电熔镁砂细粉和颗粒、煅烧α-Al2O3微粉及金属铝粉为原料,在高纯氮气中烧成制备MgAlON及MgAlON结合MgO材料,并研究了化学反应引起的体积膨胀、氧化物挥发和保温温度(1450、1550、1650℃)对MgAlON及MgAlON结合MgO材料烧结的影响。结果表明:(1)在烧成过程中,形成过渡相MgAl2O4是引起MgAlON和MgAlON结合MgO试样体积膨胀的主要原因;(2)在低氧分压和高温条件下,MgAlON和MgAlON结合MgO试样的质量损失主要是由MgO挥发引起的;(3)对于MgAlON试样,高温(≥1550℃)烧成时显著的体积收缩使试样具有较高的密度和高强度;(4)对于MgAlON结合MgO试样,高温(≥1450℃)烧成时显著的体积膨胀和MgO大量挥发导致了试样的低密度和低强度。     

放电等离子烧结超快速合成MgAlON尖晶石的研究

本文以MgO、AlN及Al2O3为原料，研究了采用放电等离子烧结技术合成MgAlON尖晶石的机理。并成功地实现了MgAlON陶瓷的超快速制备。研究结果表明，MgAlON的合成机理为：在1200℃以前，MgO和Al2O，首先反应形成尖晶石，该尖晶石是一中间体。随着烧结温度的升高(1300℃以上)，AlN开始向中间体中固溶形成MgAlON。研究表明，采用放电等离子烧结技术，在1600℃保温5min及在1700℃保温1min的条件下即可获得致密的单相MgAlON陶瓷。     

矾土基MgAlON复合材料的制备及性能研究

选用登封轻烧矾土(Al2O3含量为85wt％)、电熔镁铝尖晶石、高纯电熔镁砂、Al粉和少量的活性材料氮化气氛下制备矾土基MgAlON复合材料,考察了MgAlON含量及烧成温度对制备矾土基MgAlON复合材料性能的影响.结果表明:随着MgAlON加入量的增加,显气孔率、线变化率及增重率逐渐增大,材料体积密度逐渐减少,常温抗折强度呈上升趋势;随着烧成温度的提高,试样的体积密度略有减小,显气孔率增大,常温抗折强度逐渐增大,1500℃下氮化烧成的制品性能最好;矾土基MgAlON复合镁铝尖晶石材料比矾土基MgAlON复合镁质材料密度大,强度高,氮化效果好.     

放电等离子烧结合成单相MgAlON材料

以氮化铝、富铝镁铝尖晶石和氧化铝为原料 ,用放电等离子烧结 (SPS)技术合成了单相MgAlON,研究了其显微结构 ,并与用传统的无压烧结 (PLS)技术制备的单相MgAlON材料在显微结构和断裂行为上做了比较。结果表明 :用SPS法在 170 0℃保温 1min的条件下合成出的单相MgAlON材料 ,显微结构比用PLS法合成的更加均匀致密 ,且晶粒细小 ;前者的断裂模式主要是穿晶断裂 ,后者的断裂模式则主要是沿晶断裂。     

MgAlON结合镁质和尖晶石质材料的烧结性能

以镁砂或尖晶石为骨料,以Al-Al2O3 -MgO混合粉为基质料,采用氮化烧结法制成MgAlON结合镁质和尖晶石质复合材料,研究了烧成温度和基质料中Al2O3、Al比 (质量比,下同 )和Al2O3、MgO比对试样烧结性能的影响。研究表明:以尖晶石为骨料的试样的烧结致密化程度随烧成温度的升高而提高,但以镁砂为骨料的试样在 1400℃时烧结致密化程度最差;随着基质料中Al2O3、Al比的提高,以镁砂为骨料的试样的烧结致密化程度基本上呈增加趋势,以尖晶石为骨料的试样的烧结致密化程度则基本上呈下降趋势;当基质料中Al2O3、MgO比为 2. 33时,以镁砂为骨料的试样的烧结致密化程度最差,而以尖晶石为骨料的试样的烧结致密化程度随着基质料中Al2O3、MgO比的提高而降低。     

反应烧结制备SiC陶瓷的研究进展

介绍了传统烧结、Hucke工艺和反应烧结碳化硅陶瓷材料的制备工艺,总结了3种烧结机理,讨论了成形工艺、氧化、素坯密度、真空热处理温度等几种因素对反应烧结碳化硅陶瓷组织和力学性能的影响,最后对反应烧结碳化硅存在的问题和今后的发展方向进行了总结和展望.     

MgAlON合成过程中硅元素的热力学行为

热力学、SEM、EDS和XRD研究表明,在Mg·AlON合成过程中,一部分S1O     

反应烧结碳化硅陶瓷的制备及烧结机理

用溶胶-凝胶法合成的无机／有机杂化材料结合SiC+C混合粉料制成了反应烧结碳化硅陶瓷素坯,并对由这种素坯制成的碳化硅陶瓷进行了物相鉴定和显微结构观察;借助Si-C相图对反应烧结碳化硅的烧结机理进行了研究,分析表明其主要烧结机理为溶解-再沉淀型。     

堇青石陶瓷烧结工艺及机理研究

本文利用DSC、XRD技术，研究了MgO、Al2O3，和SiO2反应烧结制备堇青石陶瓷的机理。结果表明MgO和Al2O3在1155℃反应合成镁铝尖晶石(MgAl2O4)，进而在1317℃长时间保温与SiO2反应生成堇青石。     

反应烧结制备AlN－Al_2O_3复合陶瓷的机理研究

探索性地研究了用反应烧结技术在Ａｌ_２Ｏ_３陶瓷中引入原位生成的纳米（或亚微米）级的ＡｌＮ，制备ＡｌＮ－Ａｌ_２Ｏ_３纳米复合陶瓷，结合衍射仪，微热分析仪及扫描电镜研究了其反应烧结机理。     

六铝酸钙材料的合成及其显微结构研究

分别采用轻质碳酸钙和活性氧化铝 ,或纯铝酸钙水泥和活性氧化铝为初始原料 ,反应烧结合成了六铝酸钙 (CA6)材料 ,研究了原料和成型压力对合成材料的烧结性能和显微结构的影响 ,同时借助于XRD、TG -DSC、SEM和EDAX等测试手段对其反应过程、物相变化和显微结构进行了分析和观察。研究结果表明 :(1) 130 0℃时 ,合成材料的主晶相为刚玉相和CA2 ,并开始有CA6形成 ;温度升至14 0 0℃ ,CA6大量生成 ;15 0 0℃时反应完成 ,产物全部为CA6相。 130 0～ 15 0 0℃时 ,上述反应表现为体积膨胀过程 ,试样的体积密度和径向线收缩率随温度的变化不大 ;而高于 15 0 0℃时 ,试样明显趋向烧结 ,体积密度升高 ,线收缩率加大。采用纯铝酸钙水泥和活性氧化铝合成的试样的体积密度均高于采用轻质CaCO3 和活性氧化铝的 ,尤其在烧成温度高于 15 0 0℃时。坯体的成型压力对这两种合成试样的烧结性能均没有显著影响。 (2 )合成六铝酸钙材料的晶粒形貌与合成工艺有关 ,制备片状晶粒的六铝酸钙材料需满足两个条件 :一是晶核有足够的发育空间 ,二是从晶核生长形成片状结构需足够的物质扩散。采用纯铝酸钙水泥和活性氧化铝为原料的试样 ,其CA6晶核很容易发育成片状晶形 ,且随着坯体成型压力的增加 ,片状CA6有向等轴状发展的趋势 ;采用     

MgO-MgAl2O4-MgAlON系复合材料的制备及性能研究

分别以60%(w)的电熔镁砂或(和)电熔镁铝尖晶石为骨料,以40%(w)的Al-Al2O3-MgO混合粉(采用Al粉、活性α-Al2O3和MgO粉按质量比4∶9∶1混合)为基质料,在N2气氛中于1500℃6h反应烧结制备了MgO-MgAlON、MgO-MgAl2O4-MgAlON和MgAl2O4-MgAlON三种复合材料,并研究了材料的烧结性能、高温力学性能、物相组成以及显微结构。结果表明在本试验范围内,3种材料的烧结性能相差不大,1500℃氮化烧成后均达到致密烧结状态;材料的HMOR-T曲线属于I类曲线,且热态抗折强度(≤1400℃)均高于常温强度,强度峰值的对应温度均为1200℃。所制备的3种复合材料相比较,MgAl2O4-MgAlON复合材料的综合性能最优。     

Conventional and field-assisted sintering of nanosized Gd-doped ceria synthesized by co-precipitation

Gadolinium-doped ceria is an attractive electrolyte for potential application in SOFCs operating at intermediate temperature; for such use, the fundamental compositions typically contain 10–20 mol% Gd₂O₃. In this work, we produced nanosized 10 mol% gadolinium-doped ceria powder by co-precipitation, starting from Ce and Gd nitrate solutions and using ammonia solution as precipitating agent. The co-precipitate was characterized by DTA-TG, TEM, XRD and nitrogen adsorption analyses. We studied the behavior of the nanopowder under both conventional and Flash sintering. Very different behavior was seen: the conventional sintering cycle produced a poorly densified material, while Flash sintering allowed production of a perfectly densified material, with uniform sub-micrometric grain size.     

MgAlON对碳结合制品性能的影响

采用合成MgAlON部分或全部取代铝碳砖和铝镁碳砖中的基质部分 ,并测试其对材料密度、强度、抗氧化性和抗渣性能的影响。结果表明 :在铝碳和铝镁碳耐火制品中加入MgAlON后 ,体积密度上升 ,耐压强度提高 ,抗氧化性能改善 ,抗渣性能略有降低但仍保持较好水平     

The cold sintering process: A review on processing features,densification mechanisms and perspectives

Since its first introduction in 2016, cold sintering process (CSP) has gained worldwide interest from the scientific community as green and innovative fabrication route due to the dramatic reduction of processing time, energy, and costs. Cold sintering resembles the geological formation of rocks where a ceramic powder is densified with the aid of a liquid phase under an intense external pressure and limited heating conditions (below 350 °C). Up to date, tens of different materials, including composites, have been successfully processed through CSP and extraordinary results in terms of densification, microstructure and final properties have been achieved. In the present review, processing features and variables, possible densification mechanisms and issues also for the realization of ceramic-based composites are explored. Advantages with respect to existing techniques are analysed and current challenges are described to lay the ground for new processing opportunities to be faced in the near future.     

MgAlON结合耐火材料的氧化动力学研究

借助于微量热天平 ,通过非等温氧化实验和在不同温度下进行等温氧化实验 ,研究了MgA lON结合耐火材料的氧化行为和氧化动力学。研究结果表明 ,MgAlON结合刚玉耐火材料比MgAlON结合尖晶石耐火材料易于氧化。MgAlON结合尖晶石耐火材料的氧化规律为化学反应速度控制阶段 -混合控速阶段 -扩散速度控制阶段。而MgAlON结合刚玉耐火材料试样的氧化规律为化学反应速控-扩散速控。     

Sintering behavior,phase structure and microwave dielectric properties of CeO2 added CaTiO3-SmAlO3 ceramics prepared by reaction sintering method

Novel 0.695CaTiO₃-0.305SmAlO₃+xwt% CeO₂ (x = 0, 0.5, 1.0, 1.5) ceramics were fabricated using a reaction-sintering (RS) approach. The crystal structure, morphology, and microwave dielectric properties of ceramics were systematically studied. The addition of CeO₂ could effectively improve the sintering behavior of 0.695CaTiO₃-0.305SmAlO₃ (CTSA) ceramics. When x = 0.5 wt%, the ceramics exhibited optimal microwave dielectric properties, with ε_r = 43.9, Q×f = 48 779 GHz, and τ_? = ?0.24 ppm/°C, thereby indicating that the samples prepared via the RS route possess superior dielectric properties compared to those prepared by the conventional solid phase reaction. The results demonstrate that CaTiO₃-SmAlO₃ ceramics can be prepared simply and efficiently through a reaction-sintering process.