光悬浮区熔定向凝固Al_2O_3/Er_3Al_5O_(12)和Al_2O_3/Yb_3Al_5O_(12)共晶陶瓷的制备与性能研究（英文）

本研究探索了光悬浮区熔法制备Al_2O_3/Er_3Al_5O_(12)(ErAG)和Al_2O_3/Yb_3Al_5O_(12)(YbAG)定向凝固共晶陶瓷。在10 mm/h的抽拉速率下成功获得了凝固组织均匀、内部无裂纹或孔洞的高质量共晶陶瓷。通过高分辨三维X射线衍射仪研究了Al_2O_3和RE_3Al_5O_(12)在三维空间的分布与组织结构;利用电子背散射衍射技术分析了定向凝固末期Al_2O_3和RE_3Al_5O_(12)两相的晶体学择优取向和相界面关系。力学性能表征结果显示,Al_2O_3/ErAG和Al_2O_3/YbAG具有优异的力学性能,二者的维氏硬度分别为(13.5±0.4)和(12.8±0.1) GPa;断裂韧性分别为(3.0±0.2)和(3.2±0.1) MPa·m~(1/2)。     

Gibbs Free Energy of Formation of 3Y_2O_3·5Al_2O_3

Thermodynamic properties of 3Y_2O_3·5Al_2O_3 double compound have been determined with CaF_2 single crystal electrolyte galvanic cell at 1049 K to 1230 K.The galvanic cell used can be expressed as: Pt,O_2(g)丨Y_2O_3(s),YOF_((s))丨CaF_2丨YOF_((s)), 3Y_2O_3·5Al_2O_(3(s))丨Al_2O_(3(s))丨O_2(g),Pt, of which the cell reaction is; 3Y_2O_(3(s))+SAl_2O_(3(s))=3Y_2O_3·SAl_2O_(3(s)) The following result is obtained: A_fG°(3Y_2O_3·5Al_2O_3)=-939500+765.90T±710J/mol where,△fG°(3Y_2O_3·5Al_2O_3)is the free energy of formation of 3Y_2O_3·5Al_2O_3 from Y_2O_3 and Al_2O_3.     

原位自生Al_(18)B_4O_(33)w/6061复合材料的组织、硬度及耐磨性能

以Al-Al_2O_3-B_2O_3为反应体系,采用接触反应法制备了原位自生Al_(18)B_4O_(33)w/6061复合材料,利用XRD和SEM对复合材料分别进行物相分析及微观形貌观察,对比6061基体材料,研究了Al_(18)B_4O_(33)晶须对复合材料硬度和耐磨性能的影响。结果表明,采用接触反应法,利用Al-Al_2O_3-B_2O_3反应体系可直接在6061基体材料中原位自生针状Al_(18)B_4O_(33)晶须,Al_(18)B_4O_(33)晶须直径为0.1～2μm,晶须伴生于Mg元素。经T6热处理后,Al_(18)B_4O_(33)w/6061复合材料的硬度为HB 132.7,较6061基体提高了27.4%,硬度的提高机制为位错强化和细晶强化。Al_(18)B_4O_(33)w/6061复合材料的比磨损率和平均摩擦系数分别为1.96×10~(-8) kg/(N·m)和0.221,较6061基体下降了12.11%和22.46%。采用原位自生工艺制备的Al_(18)B_4O_(33)w/6061复合材料,晶须与基体材料之间的润湿性和界面结合强度良好,且晶须本身强度高,在磨损时能够起到支撑作用,减小了基体的应变和磨损,有效地提高了复合材料的耐磨性。     

纳米Al_2O_3/聚酰亚胺复合薄膜的介电与力学性能

采用原位聚合与热亚胺化的方法,成功制备了一系列不同纳米Al_2O_3粒子质量分数的纳米Al_2O_3/聚酰亚胺(PI)复合薄膜。通过SEM、TEM、XRD、FTIR、LCR数字电桥、高压电源及电子万能材料试验机对纳米Al_2O_3/PI复合薄膜的微观结构、介电性能及力学性能进行了表征和测试。结果表明:纳米Al_2O_3粒子在均匀地分散在PI基体中;当纳米Al_2O_3粒子质量分数为8%时,纳米Al_2O_3/PI复合薄膜的击穿强度和拉伸强度均达到了最大值;纳米Al_2O_3/PI复合薄膜的介电常数随纳米Al_2O_3质量分数的增加而增加。     

Al_2O_3-SiO_2系多晶耐火纤维热退化过程的研究

Al_2O_3-SiO_2系多晶耐火纤维是高温工业炉的高效绝热和节能材料,又是金属基和陶瓷基复合材料的增强材料。但是,要合理选择和使用这类材料,必须了解其在加热过程中的性能劣化过程。为此,作者自制了三种不同 Al_2O_3 含量的 Al_2O_3-SiO_2 系多晶耐火纤维,即 A_(72)(Al_2O_3 71.60%,SiO_2 27.60%)、A_(80)(Al_2O_3 80.50%,SiO_219.10%)和 A_(95)(Al_2O_3 94.70%,SiO_2 4.9%)。将三种纤维分别制成毡样,在     

粉末增塑挤压制备Al_2O_3/Fe复合型蜂窝材料的组织与性能

为制备性能优良的Al_2O_3/Fe复合型蜂窝材料,首先以316L合金粉末、Al_2O_3粉末和黏结剂为原料,通过粉末增塑挤压及在1 200℃氩气气氛中烧结2h获得了Al_2O_3/Fe复合型蜂窝材料;然后,借助SEM、XRD及万能试验机研究了添加Al_2O_3对Al_2O_3/Fe复合型蜂窝材料组织与性能的影响。结果表明:金属粉末颗粒在烧结过程中结合形成γ-Fe基体网状组织,表面有呈多边形几何状形态的Cr_2O_3形成;添加少量的Al_2O_3可以抑制Cr从基体中析出,降低表面Cr_2O_3的含量,使金属颗粒烧结结合更为紧密,组织表面更加光滑;随着Al_2O_3含量的增加,蜂窝材料表面与催化活性涂层的结合能力增强,复合型蜂窝材料的抗压强度先升高后降低;在Al_2O_3含量为5.0wt%时,抗压强度达26 MPa。所得结论表明5.0wt%Al_2O_3/Fe复合型蜂窝材料力学性能最佳,表面涂覆性能优良。     

采用Al-Zn-Mg-Cu封接Al_2O_3陶瓷与304不锈钢工艺

以Al-Zn-Mg-Cu合金为封装材料,采用粉末冶金技术对Al_2O_3陶瓷和304不锈钢进行了封接试验,研究了烧结合金组织、接头特征点成分和物相,并探讨了烧结温度和保温时间对接头界面组织和连接强度的影响。结果表明,在烧结温度570℃,保温时间1 h条件下获得主要由α-Al和MgZn_2组成的较为致密的铝合金,304不锈钢/铝合金侧剪切强度为24 MPa、Al_2O_3陶瓷/铝合金侧剪切强度为6.4 MPa。在304不锈钢/铝合金界面处,Fe、Al元素均发生扩散,形成了不同金属间化合物的扩散层。铝合金/Al_2O_3陶瓷界面处Mg与Al_2O_3反应生成了MgAl_2O_4相,改善了铝合金和Al_2O_3陶瓷的润湿性。     

EP/Al_2O_3叠层复合膜的微弧氧化-液料喷涂制备及其耐蚀性

铝合金微弧氧化膜表面封闭可有效改善其耐蚀性及表面粗糙度,目前采用涂料溶液封闭浸泡方式的研究不多。采用微弧氧化-液料喷涂方法在6061铝合金表面制备了环氧树脂(EP)/氧化铝(Al_2O_3)叠层复合膜,着重探讨了液态封闭料中EP浓度对复合膜耐蚀性的影响。通过接触角测试表征了EP液料在Al_2O_3多孔层表面的润湿性,并借助涡流测厚仪、光学显微镜、电化学工作站及盐雾试验研究了复合膜的厚度、表面形貌及耐蚀性。结果表明:当EP浓度为20%(体积分数)时,EP液料在Al_2O_3多孔层表面具有良好润湿性,接触角约为22.7°;制备出的EP/Al_2O_3叠层复合膜的厚度约为15.1μm,其腐蚀电流密度低至1.303 nA/cm~2,腐蚀电位可达-693.3 mV,且经过144 h盐雾试验后未出现腐蚀。     

Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体的摩擦学性能研究

将油酸和硅烷偶联剂(KH-560)修饰的Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体添加到基础油中,用可见分光光度计表征纳米粒子在润滑油中的分散稳定性,在自主设计的摩擦磨损试验机上考察Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体作为润滑油添加剂的抗磨减摩性能,用3D表面轮廓仪、扫描电镜和电子能谱分析试样表面形貌与成分变化及纳米粒子的作用机理。结果表明:在0.25%Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体(Al_2O_3∶TiO_2=1∶1)润滑油中添加2%KH-560时,具有最好的分散稳定性;在润滑油中添加0.25%Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体(Al_2O_3∶TiO_2=1∶1)时抗磨减摩效果最佳,在载荷500N、转速1100r/min时,摩擦系数和磨损量相比基础油时分别降低25.4%和43.8%。     

保护气氛下反应烧结MoSi_2/Al_2O_3复合陶瓷

以金属Mo粉、Si粉和Al粉为原料,采用反应烧结法制备MoSi_2/Al_2O_3陶瓷复合材料,有效增强其室温韧性和强度,并揭示其电阻率随烧结温度变化规律。利用XRD和SEM分析不同温度烧结后MoSi_2/Al_2O_3复合材料试样的物相组成和微观结构;研究不同烧结温度下试样的力学和电学性能。结果表明:在氩气保护气氛下1 200℃时,MoSi_2/Al_2O_3陶瓷复合材料的各项性能较好,其显气孔率为20.7%,体积密度为4.8g/cm~3,断裂韧性值为9.72MPa·m1/2,电阻率为6.0×10~(-2)Ω·cm。所制备的MoSi_2/Al_2O_3陶瓷复合材料物相结构主要由Al_2O_3包覆MoSi_2形成的连续包覆相组成,组织结构均匀。烧结温度为1 200℃时,MoSi2导电相由弥散分布变成相互连接的网络状分布,且Al_2O_3包覆MoSi_2导电相的包覆层变薄,包裹的MoSi_2颗粒之间易于突破包覆相而互相连通,有助于降低电阻率。     

Al_2O_3-ZrO_2-SiCw陶瓷复合材料的断裂特点和韧化机理

本文通过 XRD,SEM,TEM 以及三点弯曲试验技术研究了 Al_2O_3-25 v.-%ZrO_2(2mol%Y_2O_3)-25v.-% SiCw(AZS)三元陶瓷复合材料的断裂特点和韧化机理。结果表明,该材料的载荷-位移曲线因晶须的反复阻止作用呈锯齿状,ZrO_2与 SiC 晶须同时起增韧作用,材料的良好韧性是 ZrO_2的相变增韧、微裂纹增韧和裂纹偏转与分枝增韧以及 SiC 晶须的裂纹桥接与拔出效应共同作用的结果,但其综合效果不是简单叠加。本文还建立了 ZrO_2-SiC_W 的复合韧化模型,并进行了讨论。     

热处理制度对CaO-A1_2O_3-SiO_2系微晶玻璃性能的影响

采用正交实验法探讨了CaO-A1_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的热处理工艺,通过分析各热处理工艺参数对微晶玻璃烧结体积密度、抗折强度、耐酸性和耐碱性的影响,找出了其最佳热处理工艺参数,并采用XRD和SEM分析了热处理后微晶玻璃的物相和形貌.结果表明,随核化时间的延长,微晶玻璃试样的抗折强度、体积密度和晶相含量逐渐增大;随核化温度的升高,微晶玻璃的耐腐蚀性逐渐增强.影响抗折强度、体积密度的主要因素是核化时间,影响耐酸、耐碱性的主要因素是核化温度.     

低温等离子复合技术淀积Al2O3膜的研究

利用真空技术,低能离子束刻蚀技术和射频磁控溅射相结合组成的低温等离子复合技术,在软磁材料表面获得了性能优良且满足工业生产要求的Ａｌ２Ｏ３绝缘膜。本文介绍了复合技术成膜装置特点及该Ａｌ２Ｏ３膜的特性。     

Pb（Zn1／3Nb2／3）O3基复相陶瓷的制备及其介电温度特性

采用两相混合烧结法制备Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ陶瓷。结果表明：在一定烧结温度下起始两组元可以共存形成复相结构，从而改善材料了的温度特性，成功地获得了低烧，高介，具有Ｘ７Ｓ温度特性的温度稳定型ＰＺＮ复相陶瓷。／     

Microstructure-Property Correlation in AI_4C_3 Dispersion Strengthened Al Composite

The microstructure and tensile properties of Al_4C_3 dispersion strengthened Al composite fabricatedby reaction milling technique were investigated.It is indicated that the rod-like Al_4C_3 dispersoidshaving a diameter of 0.02-0.03 μm and a length of 0.1-0.3μm are formed by reaction of C with Al,and uniformly distributed in the Al matrix.The interface between Al_4C_3 and Al is clean and theinterfacial bonding is good.The matrix consists of the subgrains which have the size of 0.3-0.4μm,and most of the Al_4C_3 dispersoids are distributed on the subgrain boundaries.The 11 vol.-%Al_4C_3/Al composite exhibits an UTS (ultimate tensile strength) of 400 MPa and anelongation-to-failure of 8.0%.     

铜薄膜与Al_2O_3陶瓷界面结合力的IBAD过渡层增强

利用离子束辅助淀积(IBAD)方法在Al_2O_3陶瓷基片上镀制过渡金属层,然后在此过渡层上进一步用电子束蒸发镀制铜导电薄膜。这种复合方法镀制的铜膜在具有低电阻率的同时,界面附着力有大幅度增加。在本文实验条件下,有IBAD铜或钛过渡层薄膜的附着力比没有过渡层的薄膜附着力分别增加了5倍和8倍。     

铌锌酸铅基陶瓷的电致伸缩特性与极化机制

系统地测度了铌锌酸铅基系列陶瓷ＰＺＮ－ＢＴ－ＰＴ（８５－１０－５，８０－１０，７５－１０－１５）的电致伸缩应变，电滞回线和介电性能，研究了它们的电诱应变同极化强度关系。     

ZG00Cr20Ni20Mo3Cu2Si3铸造不锈钢的组织与腐蚀行为的显微研究

针对含５０％Ｈ２ＳＯ４和１０％ＨＮＯ３、温度为８５℃的混酸介质，设计了新型铸造不锈钢的成分，采用金相显微镜、Ｘ射线衍射、透射电镜电子探针、扫描电主扫描隧道显微镜等研究了该钢的组织及其腐蚀行为。结果表明，新型铸造不锈钢具有良好的耐蚀性。通过ＳＴＭ观测，得到了该钢的超高分一维腐蚀形貌图象。     

Bi4（SiO4）3晶体结构的X射线粉末衍射研究

在Ｘ射线衍射仪上收集了Ｂｉ_４（ＳｉＯ_４）_３的衍射数据；利用Ｒｉｅｔｖｅｌｄ方法对衍射数据进行指标化，Ｆ_（３０）＝１５８．９０；确定了Ｂｉ_４（ＳｉＯ_４）_３的晶体结构参数。结果发现：该结构中硅氧四面体是变形的孤立四面体，其中两个Ｏ－Ｓｉ－Ｏ键角为１０７．１３°，而另两个为１１４．２６°，详细报道了晶体结构，给出了晶体结构图；提出Ｂｉ离子最外层孤对的６ｓ２电子的存在是形成这种变形配位多面体的原因。     

烧结气氛对Al／Al2O3陶瓷基复合材料组成与性能的影响

介绍了一种新型的Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料，讨论了该材料的烧结机理，研究了烧结气氛对该材料性能的影响。结果表明，助烧的合理选择是实现Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料在１０００℃烧结的关键，助烧剂的粘－塑性流动是材料的主要烧结机理。氢气气氛改变了助烧剂的有效成分，降低了该材料的烧结性能，从而不利于物理性能和力学性能的提高。在Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料的制造过程中，选择空气气氛是合适的。