CeO_2掺杂氧化锆纳米复相陶瓷的制备及其显微组织结构分析

CeO_2和ZrO_2的掺杂可以制备出高性能的纳米复相陶瓷,这种陶瓷的相对密度高、硬度大和断裂韧性好,本课题主要研究CeO_2作为增强剂加到ZrO_2陶瓷对其陶瓷性能的影响及机理,本次实验通过改变CeO_2添加剂的含量,采用干压成型(35MPa、30s)以及无压烧结技术(1600℃、1650℃、1700℃)制得陶瓷试样,使用电子天平、维氏硬度计、SEM对其相对密度、硬度、断裂韧性和显微组织结构进行分析.从而获得高硬度和断裂韧性的纳米复相陶瓷.     

SiC掺杂SiAlON纳米复相陶瓷的制备及其显微组织结构分析

SiC掺杂SiAlON可以制备出高性能的纳米复相陶瓷.该陶瓷的相对密度高、硬度大和断裂韧性好.为了研究SiC作为增强相对SiAlON陶瓷性能的影响及机理,通过改变SiC添加剂的含量,采用干压成型(35MPa、30s)以及超高温无压烧结技术(1600℃、1650℃、1700℃)制得陶瓷试样.使用电子天平、维氏硬度计、SEM对其相对密度、硬度、断裂韧性和显微组织结构进行分析,以便今后获得高硬度和断裂韧性的纳米复相陶瓷.     

纳米Ni_3Al/Al_2O_3复合陶瓷的制备及性能

利用氢电弧等离子体法制备了纳米Ni3Al金属间化合物,并以此为弥散相,以氧化铝为基体,采用热压烧结工艺在1 450℃下制得纳米Ni3Al/Al2O3复合陶瓷,并研究其力学性能和微观结构。结果表明:加入纳米Ni3Al的复合陶瓷断裂韧性比纯氧化铝陶瓷有了明显提高,当加入质量分数5%纳米Ni3Al时,断裂韧性最高达12.1 MPa.m1/2。利用扫描电子显微镜观察试样的断口形貌,分析陶瓷的微观结构发现:随着纳米Ni3Al含量的增加,片状晶数量逐渐降低,说明纳米Ni3Al质量分数的加入抑制了片晶的生长。     

水热合成法制备Y_2O_3纳米管及其电化学分析

采用水热合成工艺分别用氧化铝模板和无模板控制的方法合成了Y2O3纳米管,运用AFM、XRD、SEM研究了Y2O3纳米管的形貌特征,通过循环伏安法表征了Y2O3纳米管对电极电流的增强效果。结果表明:在130℃所制得的Y(OH)3结晶度最好,最有利于Y2O3纳米管的生长;通过循环伏安法测试表明Y2O3纳米管对电极电流的增强效果明显且纳米管阵列的增强效果较杂乱无序的纳米管要好。     

Al2O3/SiC纳米复相陶瓷断裂韧性的研究

采用平均粒径为20 nm和150 nm的SiC粉作为增强相，基体粉为亚微米的Al₂O₃粉(美国)，在1 550～1 750 ℃无压烧结，制备了Al₂O₃/SiC纳米复相陶瓷并对其显微结构和断裂韧性之间的关系进行了研究.结果表明，当采用20 nm SiC粉作为强化相，加入量为3%时，断裂韧性从3.0 MPa·m^1/2提高到6.67 MPa·m^1/2，增加122.5%，材料的相对密度达到98.7%以上.利用SEM观察其显微组织，发现组织中若干个细小的晶粒组成一个单元体，单元体内各晶粒之间结合牢固，这种微观结构有利于Al₂O₃/SiC纳米复相陶瓷韧性的提高.而细晶增韧是重要增韧机理之一.     

Y_2O_3-ZrO_2陶瓷的电导特性研究

对Ｙ２Ｏ３摩尔分数为６％的Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２陶瓷的电导特性进行了实验研究．利用扫描电子显微镜、Ｘ光衍射仪、Ｖ氏硬度仪和交流阻抗法等研究测定了氧化钇部分稳定氧化锆在不同烧结温度下的显微组织、相比例、断裂韧性与电导率．实验证明,在温度为１６００℃时烧结的Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２陶瓷材料,组织致密,其电导率达到１０－２Ｓ／ｃｍ,而四方相含量的降低可能是导致断裂韧性降低的重要原因．     

含钇氧化铝陶瓷的制备及性能研究

本文研究在Ａｌ２ Ｏ３ 陶瓷中引入Ｙ２ Ｏ３ 添加剂对其结构和性能的影响。结果表明, 氧化钇添加剂可改善Ａｌ２ Ｏ３ 陶瓷的显微结构, 加速烧结, 有利于致密化和提高机械性能。     

Y_2O_3:Eu~(3+)纳米粉体的制备及其性能研究

以Y2O3,Eu2O3为原料,NH3?H2O和NH4HCO3为沉淀剂,采用共沉淀法,在700至1200℃下煅烧2h制备出Y2O3:Eu3+纳米粉体,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光分光光度计等表征样品的性能,研究不同掺杂浓度,不同烧结温度及不同沉淀剂对粉体各项性能的影响。结果表明,以两种沉淀剂制备的纳米粉体均为纯相,与Y2O3标准PDF卡片41-1105相吻合。以NH3?H2O为沉淀剂制备出来的前驱体在1100℃下煅烧2h获得的粉体分布均匀,近似球形,粒径分布在50~80nm,以NH4HCO3为沉淀剂制备出来的前驱体在1100℃下煅烧2h获得的粉体分布均匀,纯度高,具有良好的分散性,粒径分布在60~80nm。制备出来的粉体在波长为254nm的紫外光激发下发出611nm的红光。     

注射成型Al2O3陶瓷喂料的制备工艺

研究了Al2O3陶瓷注射成型喂料的制备工艺,探讨了加料顺序、混炼温度、混炼时间等参数对喂料性能的影响．结果表明：先对PP、PE混炼,再逐渐加入预先搅拌好的PL与Al2O3、DBP、SA的混合物,最后混炼0．5h,即得较均匀的注射喂料．     

圆柱形微波多模烧结腔烧结Al_2O_3陶瓷的性能

应用微波加热技术进行高纯Al2O3陶瓷烧结是一种理想的选择.本文使用一种新型的圆柱形微波多模烧结腔体进行了Al2O3陶瓷的烧结研究,该设备可在短时间内达到较高的烧结温度,并能实现坯体的整体烧结.分别对纯Al2O3粉体和Al2O3/MgO混合粉体进行了烧结实验,结果表明,添加MgO作为助烧剂烧结得到的陶瓷试样的相对密度高于纯Al2O3粉体烧结得到的陶瓷试样,在1 700℃下保温40 min,其相对密度可以达到理论密度的97.8%,维氏硬度达22.3 HV/GPa.从SEM图中可观察到试样微观结构良好,晶粒大小均匀,致密化程度高.     

纳米粉掺杂的Y2O3-ZrO2陶瓷的制备

采用纳米粉掺杂烧结制备了Y2O3-ZrO2陶瓷。测试发现，纳米粉的掺入在一定程度上可以使烧结体的密度和硬度得到提高。SEM和EDS分析表明，烧结体表面比较平滑，元素分布比较均匀，有较小的气孔存在。     

纳米ZrO2/Al2O3复合陶瓷粉体的制备及XRD分析

以醋酸锆、硝酸铝为原料,柠檬酸作为络合剂,采用溶胶-凝胶法获得前驱体,将前驱体在空气中热分解,制备了纳米ZrO2/A l2O3复合陶瓷粉体.采用XRD考察了合成产物的结构和纯度,分析了制备过程中原料初始浓度及前驱体热分解温度对最终产物的影响.结果表明,初始浓度为0.6mol/L,热分解温度为1 200℃时,ZrO2/A l2O3复合陶瓷粉体的粒径为30~41nm.     

掺镱钇钪铝石榴石透明陶瓷制备及性能研究

采用共沉淀法,以聚乙二醇为分散剂,制备Yb:Y_3Sc_2Al_3O_(12)陶瓷粉体。通过X射线衍射和SEM测试分析,研究不同pH、沉淀干燥时间对粉体制备的影响,得到粉体的最佳制备工艺为:煅烧温度1000℃,pH值为7,煅烧时间2h,干燥时间21h,陶瓷粉体平均粒径约为100nm。采用冷等静压-真空烧结技术,在1750℃烧结20h和在1450℃退火20h得到Yb:Y3Sc2Al3O12透明陶瓷。制备的陶瓷样品尺寸为?10mm×lmm,晶粒的平均粒径为10μm,平均透过率为43%,入射光波长为1100nm时,陶瓷样品的透过率为50%。     

几种氧化铝基陶瓷材料的摩擦特性及有限元分析

利用高速环-块摩擦磨损试验机,研究了Al2O3、Al2O3/Ti(C,N)、Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料在室温下与45#钢干摩擦时的摩擦特性,并利用ANSYS分析了摩擦过程中的应力分布。结果表明:纯Al2O3和Al2O3/Ti(C,N)随着转速和载荷(载荷为10 N除外)的增加摩擦系数呈下降趋势;Al2O3/TiC/CaF2的摩擦系数先随转速增大而略有上升,然后减小,随着载荷(载荷为10 N除外)的增加摩擦系数减小。与Al2O3相比,Al2O3/Ti-(C,N)陶瓷的最大主应力和最大剪应力接近,但力学性能优于Al2O3陶瓷,使磨粒的刻划作用减弱,摩擦磨损性能改善;Al2O3/TiC/CaF2自润滑陶瓷的主应力和剪应力明显降低,并且在摩擦过程中自润滑陶瓷能在摩擦表面形成一层自润滑膜,从而改善了摩擦磨损性能。     

Low Temperature Preparation and Cold Manufacturing Techniques for Femoral Head of Al_2O_3 Ceramic

1Introduction Asakindofbiomaterial,alumina(Al2O3)hasgood biocompatibility,physiologicinertia,chemistrystability andhighwearability.Itissuccessfullyusedforhardtis suesubstitution,especiallyforbearingsurfacesinhip jointreplacementsince19691970.However,pureA…     

Low Temperature Preparation and Cold Manufacturing Techniques for Femoral Head of Al2O3 Ceramic

The hip joint femoral head prosthesis was prepared using the Al2O3 material, which was synthesized by high purity alumina micro-powder and Mg- Zr- Y composite addhitives , the cold manufacturing techniques of lathe turning, grade polishing and the matching size correction of the sintered femoral head were studied. The results showed, after being pressed under 200 MPa cold isostatic pressure and being pre-sintered at 1150℃ , the biscuit＇ s strength can meet the demands of lathe turning ; After being grade polished by SiC micro-powder and diamond abrading agent and being size corrected by special instrument, the femoral head prosthesis of Al2O3 ceramic has good surface degree of finish and articulates tightly with femoral handle.     

Preparation of Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-ZrO_2 Composite Ceramic Membranes by Sol-Gel Method

1　Introduction Membrane techniques have had extensive applica tions in water treatment, sterilization of medicine and bev erage, recovery and purity of living things, micro elec tronics industry and gas separation[1]. In past years,many me…