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研究了用热压烧结方法制备的不同碳纳米管(CNTs)含量的ZrB2-SiC- xwt% CNTs (x=0、1.0、2.5、4.0) 复合材料的工艺条件、力学性能和微观结构. 用TEM观察了试样的微观结构, 用SEM观察了试样断口形貌和裂纹扩展情况, 并对其强韧化机制进行了分析. 研究表明, 碳纳米管主要分布沉积在ZrB2颗粒内部, 形成内晶型结构, 在CNTs含量为2.5%时, 相对密度、维氏硬度和弯曲强度分别为99.6%、21.7GPa和542MPa, 断裂韧性达到6.10MPa·m1/2. 碳纳米管加入后材料致密性提高、晶粒细化,所形成的内晶型结构是材料强度和韧性得以提高的原因. 相似文献
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自70年代发现在ZrO_2冲添加稳定剂能有效利用ZrO_2的马氏体相变来提高陶瓷材料的断裂韧度和强度以来,人们对ZrO_2陶瓷的增韧、增强及制备进行了大量而广泛的研究。迄今已有多种增韧氧化锆陶瓷进入实用阶段。但在Al_2O_3基质中分散ZrO_2粒子韧化氧化铝陶瓷的概念却是最近十来年才认识的。ZrO_2增韧Al_2O_3(简称ZTA)陶瓷复合材料作为第二代韧化陶瓷充分展示了它的潜力,现在其断裂韧度最高可达17MPam~(1/2),强度最高可达2400MPa,比通常陶瓷材料提高了3~5倍。 相似文献
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ZrO2—SiO2复合材料的制备和力学性能 总被引:1,自引:0,他引:1
本文彩和热压烧结法制备了ZrO2-SiO2复合材料,发现SiO2基体具有稳定四方ZrO3的作用,力学性能测试表明,通过二氧化锆的复合,材料的抗弯强度和断裂韧性得到明显的提高,初步研究认为材料性能的改善与四方ZrO3相变及残余应力有关。 相似文献
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采用凝胶成型法制备多孔氧化锆(ZrO2)支架,通过改变循环次数实现了对孔隙率的可控,使其保持在91%~45%之间,并且每循环一次,孔隙率稳定下降4~5%.在多孔ZrO2的表面涂覆羟基磷灰石(HA)涂层.为了防止HA和ZrO2之间的化学反应,中间涂覆了氟磷灰石(FA)层.XRD表明加了FA层作为中间层以后,没有发现反应发生.体视显微照片表明在HA/FA和FA/ZrO2两个界面上没有出现分层和裂纹.层与层之间结合紧密. 相似文献
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ZrO2及ZrO2陶瓷的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
50多年前,ZrO2在工业上的应用远远没有开发出来,70年代以来,世界范围内都致力于ZrO2陶瓷的研究,原因是它在工程应用上显示出了比现代金属刚性件更优异的性能。可以预言,若干年后,ZrO2在各种工程陶瓷、电子陶瓷、高级耐火材料、喷气式飞机的某些零部件等方面的应用将得到更大的发展。 相似文献
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共沉淀法合成ZrO2-ZrW2O8复合材料的工艺研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以硝酸氧锆[ZrO(NO3)2·5H2O]和钨酸铵(H40N10O41W12·xH2O)为原料,采用共沉淀法合成了低热膨胀的ZrO2-ZrW2O8复合陶瓷, 着重研究了不同热处理条件对前驱体转变为ZrO2-ZrW2O8复合陶瓷的影响, 并探讨了前驱体生成及其转变的反应历程. 通过X射线衍射仪(XRD)、热重-差示扫描量热(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、热膨胀仪等分析手段对样品的晶体结构、物相转变、断面微观形貌和热膨胀性能进行表征. 结果表明: 采用共沉淀法制备的前驱体在1150℃热处理2h可以合成高纯度、混合均匀的ZrO2-ZrW2O8复合陶瓷; 随烧结时间的延长, ZrW2O8衍射峰半高宽逐渐减小, 晶粒在不断长大; ZrO2-50wt%ZrW2O8复合陶瓷在30~600℃内的平均热膨胀系数为-3.2295×10-6K-1. 相似文献
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为了提高铜基复合材料的强度和电导率,采用具有良好机械性能和热物理性能的ZrO2(3%(摩尔分数)Y2O3)作为增强相,原位化学法制备了ZrO2纳米颗粒增强铜基复合材料,其主要制备工艺包括前驱复合粉体CuO、ZrO2的制备,经氢气还原得到ZrO2/Cu复合粉,再经过压制,真空烧结,复压等工序制得最后的样品.研究了制备工艺包括初压压力,烧结温度、时间对材料性能的影响;结果表明,在初压压力为550MPa,975℃烧结1.5h时,可得到最佳性能复合材料.透射电镜观察表明,在ZrO2/Cu纳米复合粉中,氧化锆纳米颗粒形状为圆形和四方形,平均尺寸约为20nm左右.纳米ZrO2在基体中分布均匀,细化了晶粒,提高材料硬度,使复合材料具有良好的综合性能.随着ZrO2含量的提高,密度、电导率降低,硬度升高. 相似文献
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以分析纯ZrO2和WO3为原料,通过原位反应法成功制备了ZrO2-ZrW2O8复合材料,研究了其热膨胀性能,并探讨了烧结助剂AJ203对其致密度的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和热膨胀仪对制备的样品进行表征。研究结果表明:制备的复合材料的组元为α-ZrW2O8和m-ZrO2;其中ZrO2-33%(质量分数),ZrW2O8复合材料的热膨胀系数近似为零,但致密度不高;添加0.30%(质量分数)Al2O3有效地提高了ZrO2-33%(质量分数)ZrW2O8复合材料的致密度,与出现的新相Al2(WO4)3有关,而且对其零膨胀特性影响不大。 相似文献
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运用两种不同技法制备了ZrO2纳米粒子改性的膨化石墨/焦炭复合材料,应用XRD、SEM和TEM对所得ZrO2改性炭材料进行了表征.技法1:在ZrO(NO3)2及NH4OH溶液中反复交替地浸渍低密度膨化石墨/焦炭块体,随后在1200℃氮氛中热处理,以使在炭块自由表面沉积ZrO2纳米粒子的薄层.技法2:将可膨胀石墨、酚醛树脂粉和ZrOC2 O4-改性的纤维素纤维混合物封装于一容器中,使之经受900℃热激震,随后在氮氛中1200℃热处理,获得改性复合材料.结果表明:复合材料中ZrO2纳米粒子呈现三种尺寸:6nm~30nm为单独的纳米粒子和小微粒;200nm~1000nm为长树突状结构物;1μm~40μm为形如纤维素前驱体的杆状物. 相似文献
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在物理相容性分析中,采用△α<0时增强相极限体积含量的计算方法,确定出添加相的最大体积含量Vmax;在化学相容性分析中,应用热力学原理计算分析了Al2O3/ZrB2/ZrO2复合材料体系中各组分间化学反应的可能性.结果表明:在1700℃范围内,添加相ZrB2/ZrO2的最大体积含量Vmax为73.1%,而且不可能发生其他的化学反应.通过Al2O3/ZrB2/ZrO2复合材料的热压烧结制备进行了实验验证. 相似文献
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采用化学共沉淀法合成前驱体,前驱体经1150℃烧结得到ZrW2O8/ZrO2复合材料.对ZrW2O8/ZrO2前驱体进行傅里叶变换红外光谱、热重-差示扫描量热分析;通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和热膨胀仪对合成样品的晶体结构、断面形貌和热膨胀性能进行表征.研究结果表明:合成的复合材料的组元为α-ZrW2O8和m-zrO2相,化学均匀性良好且易烧结;随着ZrW2O8质量分数增加,复合材料的热膨胀系数减小,其中26%ZrW2O8/ZrO2复合材料在30~600℃的平均热膨胀系数为-0.5649×10-6K-1,近似为0. 相似文献
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利用sol-gel方法合成了ZrO2薄膜,并通过在ZrO2薄膜中复合CdS纳米粒子成功地制备了ZrO2:CdS薄膜.制得的ZrO2薄膜透明并具有较好的光透射性,而ZrO2的含量及膜厚是影响其光透射性的主要因素.分散在ZrO2:CdS薄膜中的CdS纳米粒子为六方相结构,并具有较好的分散性,其平均尺寸为4~6nm.实验结果表明:ZrO2颗粒的晶化会对薄膜的光学性能及表面形貌产生影响,但CdS的形成可以抑制薄膜表面ZrO2颗粒的晶化,从而得到较为平滑的薄膜. 相似文献
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用射频溅射技术制备了ZrO2薄膜,用恒正电子束分析该谱膜,发现它的的表层存在一高正电子吸收区,它与钇的表面富集有关,提出了相应的模型。 相似文献
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The magnetic, electrical, catalytic, and photocatalytic properties of ZrO2–TiO2materials were studied. The ZrO2–TiO2system was shown to contain ZrO2-, TiO2, and ZrTiO4-based solid solutions. Procedures for the preparation of high-activity ZrO2–TiO2photocatalysts and photostable pigments were developed. 相似文献
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微米量级的金属Ni粉和纳米量级的ZrO2超细微粒合成的精细复合材料具有特殊的热学性能。含Ni量为50-80wt%的复合材料的比热大大高于纽曼-卡普定律的计算值,其原因可能与精细复合材料的中的界面组元所占的比重大大增加有关。 相似文献
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烧蚀产物ZrO2对ZrC改性C/C复合材料烧蚀的影响 总被引:1,自引:1,他引:1
采用ZrOCl2溶液浸渍法把含锆组元引入碳纤维预制体, 结合热梯度化学气相渗透、高温石墨化工艺制备了ZrC改性C/C复合材料. 用氧乙炔烧蚀测试材料的烧蚀性能, XRD测试材料烧蚀前后的物相组成, 采用SEM观察材料的微观形貌. 烧蚀结果表明:随着烧蚀次数的增加, 若每次烧蚀后不去除ZrO2, 材料的线、质量烧蚀率呈先增加后减小的趋势, 最后趋于稳定; 若每次烧蚀后去除ZrO2, 材料的线、质量烧蚀率均呈增大的趋势. 产物ZrO2的蒸发吸收了材料烧蚀表面的热量, 减缓了火焰对烧蚀表面的冲蚀, 材料的线烧蚀率减小, 然而, ZrO2的蒸发会增加材料的质量损失速度, 导致材料的质量烧蚀率增大. 相似文献