普通石墨材料用Al2O3涂层抗氧化性能研究

为了减少石墨材料的高温氧化消耗,以普通石墨电极为例,设计并制备了氧化铝抗氧化涂层。采用氧化失重分析法对有涂层和无涂层石墨电极进行了对比研究,发现有涂层石墨电极的氧化失重率明显低于无涂层石墨电极。同时采用扫描电镜对涂层的形貌进行观察。研究结果表明：自行研制的氧化铝涂层具有很好的高温抗氧化性能。     

臭氧发生器用Al_2O_3陶瓷基板材料的改性研究

研究了掺杂成分MgO、TiO2 、Y2 O3 、MgTiO3 、CaTiO3 对臭氧发生器用Al2 O3 陶瓷基板材料的体积密度、介电常数、介质损耗、热导率等性能的影响 ,实验结果表明 ,较合适的掺杂配方是Y2 O3 0 .6wt %、MgTiO3 0 .2wt %、CaTiO3 0 .2wt%     

Al_2O_3/金属多相材料研究进展

阐述了Al2 O3 /金属多相材料的研究进展状况 ,对目前已经研究的体系、制备工艺、显微结构与性能以及目前存在的问题和发展趋势等进行了概括 ,重点对其功能化进行了比较详细的阐述。此外 ,也介绍了我们在功能化方面所得到的一些有用的结果。     

ZrB_2对Al-Si复合Al_2O_3-C材料高温力学性能的影响

以板状刚玉、α-Al2O3微粉、Al粉、Si粉、ZrB2和石墨为原料,酚醛树脂为结合剂,采用150 MPa压力压制成25 mm×25 mm×145 mm的试样。研究ZrB2加入量(其质量分数分别为0.5%、1%、1.5%、2%)对Al-Si复合Al2O3-C材料高温抗折强度和抗热震性的影响,并分析了试样物相组成和显微结构的变化。结果表明:(1)加入ZrB2质量分数≥1%时,可明显提高200℃烘烤和700℃热处理后试样的高温抗折强度和抗热震性;加入ZrB2对1 500℃烧后试样的高温抗折强度和抗热震性影响不大。(2)加入ZrB2后AlN和SiC生成量明显增加,晶体发育良好,形成连续交叉连锁的网络结构,对材料增强、增韧作用显著,有利于提高材料的高温强度和抗热震性。     

Al_2O_3-Si材料埋炭加热过程中性能和显微结构的变化

以电熔刚玉(骨料和细粉)和Si粉(加入质量分数为5%或8%)为原料,以纸浆废液为结合剂,压制成Al2O3-Si样坯,在1000～1600℃埋炭加热后,检测其物相组成、显微结构和性能的变化。结果表明:(1)1100℃以前物相和结构没有变化;(2)1200℃烧后,Si开始与CO反应生成晶须状SiC,且晶须相互交叉连锁,材料开始烧结,其高温抗折强度和抗热震性明显提高;(3)1300～1400℃烧后,SiC晶须生成量明显增加,且发育长大,形成交叉连锁的网络结构填充在刚玉骨架中,材料烧结良好,具有更高的高温强度和更好的抗热震性,而且1400℃烧后试样中还出现少量O’-SiAlON晶体;(4)1500～1600℃烧后,SiC晶体发育长大,呈枝杈状和弯曲状,SiC生成量略有增加,试样的高温强度和抗热震性变化不明显,表明在此温度范围材料烧结基本完成。     

Al_2O_3/PVA涂层改性聚丙烯隔膜的制备与性能

以氧化铝(α-Al_2O_3)为陶瓷填料、聚乙烯醇(PVA)为粘结剂、去离子水为溶剂,制备了涂覆浆料Al_2O_3/PVA,采用刮涂法在传统聚丙烯(PP)隔膜表面涂覆上Al2O3/PVA层。通过XRD、SEM、接触角测试、润湿性能测试和耐热性能测试对改性前后隔膜进行了表征,并将改性前后的隔膜组装成纽扣电池进行了电化学性能测试。结果表明:在PP隔膜表面成功引入Al2O3/PVA涂层后,PP隔膜的润湿和耐热性能以及电化学性能均得到了明显改善,吸液率由98%提高到203%,在170℃下热处理1 h的热收缩率由46.1%减小至24.4%,不同倍率下改性隔膜组装的电池的放电容量总是高于原隔膜组装的电池的放电容量,0.5 C倍率下循环80次后,原隔膜组装的电池的容量保持率仅为79.07%,而改性隔膜组装的电池的容量保持率达到了90.84%。     

SiO_2掺杂Al_2O_3气凝胶改性研究

以仲丁醇铝与正硅酸乙酯为原料,选取甲酰胺为干燥控制化学添加剂和调凝剂,采用溶胶-凝胶法制备SiO_2-Al_2O_3凝胶,并通过老化、超临界干燥工艺得到了乳白色、轻质、块状无裂纹的硅铝二元气凝胶。将气凝胶进行高温热处理,从室温到1300°C范围内,气凝胶能够保持块状无坍塌、微裂纹产生,其1300°C比表面积维持在55 m~2/g。采用SEM、TEM、XRD、BET等手段系统探究了SiO_2含量对Al_2O_3气凝胶性能与结构的影响,着重分析了硅元素掺杂对热稳定性的改善机理。     

Al_2O_3/TiO_2纳米抗菌剂的制备及性能

以TiC l4、A l2(SO4)3为原料,控制n(A l2O3)/n(TiO2)=0.2,采用液相共沉淀法制备了A l2O3/TiO2纳米抗菌剂,并用DSC-TG、XRD、UV-vis等手段研究了A l2O3复合对TiO2抗菌性能的影响。结果表明,复合A l2O3后,TiO2纳米抗菌剂经900℃煅烧后完全是锐钛矿结构;950~1 050℃为良好的混晶结构,其中,经950℃煅烧后,混晶结构中锐钛矿相质量分数约占77%,平均粒径约20 nm,可见光吸收带边红移显著,光吸收阈值由纯TiO2的380 nm红移至430 nm左右,抗菌性能好,在荧光灯下对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径达15mm左右。     

金属基表面Al2O3-SiO2涂层耐腐蚀性能的研究

由溶胶完全混合后再制备的Al2O3-SiO2复合涂层在碱性、酸性介质中都表现出更好的耐腐蚀性.     

95Al_2O_3瓷用低温釉的研制

利用松下彩色显像管厂生产的废显像管玻璃 ,外加几种陶瓷原料 ,经过一定加工生产出了一种成本低、透明、光泽度高、适应 95Al2 O3 瓷用的在 95 0℃～ 980℃烧成的低温釉     

High-temperature mechanical property and thermal shock resistance of Al2O3f/Al2O3 composites

Continuous alumina fiber–reinforced alumina matrix composites (Al₂O_3f/Al₂O₃ composites) were produced via sol–gel process, then the high-temperature mechanical property and thermal shock resistance of Al₂O_3f/Al₂O₃ composites were investigated. The results showed that the composites exhibited excellent high-temperature properties. The mechanical property of the composites was affected by heat treatment (prepared at 1100°C exhibited the most desirable mechanical property). The tensile strength of the composites abruptly decreased at higher temperatures. Although the mechanical property of the composites deteriorated after the thermal shock test was conducted at high temperatures, they exhibited excellent thermal shock resistance. After 50 thermal shock tests conducted at 1300 and 1500°C, the flexural strength of the composites was found to be 124.34 and 93.04 MPa, thus showing a decrease in strength with the increasing temperature.     

Preparation of Al2O3@CaCO3 aggregates and its effects on the thermal shock resistance of Al2O3-MgO castables

Al₂O₃@CaCO₃ aggregates were prepared by impregnating corundum aggregates (particle sizes with 3-1 and 5-3 mm) in precursor solutions (Calcium hydrogen citrate, CaHC₆H₅O₇) followed by heat treatment at 430°C. The phase composition and microstructure of the coatings were characterized via X-ray diffraction and scanning electron microscope, respectively. The novel aggregates were used in Al₂O₃-MgO castables. The effects of the Al₂O₃@CaCO₃ aggregates on the physical properties and thermal shock resistance (TSR) of castables were investigated. The results show that uniform CaCO₃ coating of aggregates (C15) with thickness about 10 µm can be attained when the concentration of Ca²⁺ in solution was 0.15 mol L⁻¹. There was a strong bonding between the aggregates and coating that was constituted by particles with size about 0.2 µm. Both improving physical and TSR properties of the castables are related with the unique layer structure, calcium hexaluminate (CA₆) layer in-situ formed at the aggregate-matrix interface, of added Al₂O₃@CaCO₃ aggregates. There is a mass of multi-deflection of cracks along with the CA₆ layer which consumes more fracture surface energy. The castables with C15 exhibit optimal TSR and the residual strength ratio after the thermal shock test is 29.5%, which is 12.8% higher than the castables with corundum aggregates.     

Al2O3和Cr2O3对镁质材料高温蠕变性能的影响

以电熔镁砂为主要原料,研究了添加剂α-Al2O3和Cr2O3的加入量及加入形式对镁质材料高温蠕变性能的影响,还研究了在加入3%Cr2O3的基础上添加不同形式的Al2O3对镁质材料高温蠕变性能的影响。研究结果表明:随着Al2O3含量的增加,镁质材料的抗高温蠕变性能增强;添加3%Cr2O3的镁质材料其抗蠕变性能优于热风炉上使用的低蠕变高铝制品。     

ZrO2喷涂层对Al2O3-SiC-C浇注料性能的影响

对Al2O3-SiC-C质浇注料分别进行110℃、300℃和500℃预处理,然后采用喷涂工艺在其表面制备氧化锆涂层,借助光学显微镜和SEM研究氧化锆涂层对Al2O3-SiC-C质浇注料的抗氧化性和抗侵蚀性的影响.研究表明:经300℃预处理,采用喷涂工艺喷涂一次,Al2O3-SiC-C质浇注料的抗氧化性和抗侵蚀性较好.     

Al2O3-SiC系制品中添加物α-Cr2O3的行为

以电熔刚玉和SiC为基料的制品中添加适量亚微米级的绿铬(α-Cr2O3)时,烧成过程中α-Cr2O3生长到1～5 μm,并与刚玉表面接触区发生互扩散行为.SiC在氧化层中氧化并形成玻璃纤维,使氧化层的组分变为Al2O3-Cr2O3-SiO2系.所形成的高硅质液相能促进(Al2-x,Crx)O3固溶体析晶,晶体呈较大的六方柱状自形晶,长度达5～20 μm,长径比(a)为5～10.但此液相中不含Cr2O3.     

Al2O3对Si3N4结合SiC材料抗氧化和抗碱侵蚀性的影响

研究了添加0～8％Al2 O3对烧成Si3N4结合SiC耐火材料的显微结构、抗氧化和抗碱侵蚀能力的影响。借助XRD、SEM及光学显微镜观察发现：添加Al2 O3通过氮化反应烧结使得材料基质中的Si3N4由纤维状Si3N4向柱状Sialon相转化,显微结构更加致密。4#试样中的Al2O3加入量对提高Si3N4结合SiC耐火材料的抗氧化和抗碱侵蚀性的作用已极其明显。     

复合抗氧化剂对Al2O3-SiC-C砖性能的影响

以均化矾土、板状刚玉、碳化硅、石墨为主要原料,利用酚醛树脂作为结合剂,研究了复合抗氧化剂(硅粉、铝粉、碳化硼)的引入形式及加入量对Al2O3-SiC-C砖的性能影响.结果表明:添加复合抗氧化剂可提高Al2O3-SiC-C砖的高温抗折强度,随铝含量的增加,对提高高温抗折强度的提高越明显;抗氧化效果从强到弱依次为:添加碳化硼的复合抗氧化剂>复合铝硅抗氧化剂>金属铝>金属硅;在复合抗氧化剂中引入碳化硼能够有效的提高Al2O3-SiC-C砖的抗渣侵蚀性能及热震稳定性.     

一种Ti3Al基高温合金的氧化行为研究

本文采用OM、XRD和SEM,研究了Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mo( at％)合金在700～900℃的氧化行为.合金氧化层主要由TiO2和Al2O3组成.随着氧化温度的升高和时间的延长,TiO2和A12O3颗粒逐渐长大,氧化层逐渐增厚.结果表明,随着温度的升高,合金氧化激活能明显降低.700℃～800℃之间的氧化激活能为205 kJ/mol,800℃～900℃之间的氧化激活能为119 kJ/mol.合金在700℃时具有良好的抗氧化性,800℃和900℃时抗氧化性能大幅降低.     

Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中铝、铁的反应行为

以Al2O3, Fe2O3和Na2CO3为原料,对Na2O-Al2O3-Fe2O3系烧结过程中的反应行为进行了详细研究. 基于溶出率与时间、温度的关系,证明Na2O×Al2O3和Na2O×Fe2O3的生成反应动力学都服从Zhuralev-Lesokin-Tempelman模型,表观活化能分别为186.59和80.92 kJ/mol,表明Na2O×Fe2O3比Na2O×Al2O3在动力学上更易形成;Al2O3易与Na2O×Fe2O3反应形成Na2O×Al2O3和Fe2O3,在1273 K烧结30 min,所得熟料Al2O3溶出率达98.51%;Fe2O3对Na2O×Al2O3的形成有双重作用,在1273 K下可加速Na2O×Al2O3的形成,超过1323 K,促使Na2O×Al2O3分解成Na2O和b-Al2O3,且随着温度升高或时间延长,分解程度增高,从而导致熟料中Al2O3溶出率显著降低.