Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的制备及性能

在Al2O3陶瓷基体中引入第2相纳米SiC颗粒,可以改善力学性能、耐磨损性能,是陶瓷领域研究的热点之一。纳米颗粒的均匀分散和适当的成型烧结决定了其性能。本文就目前存在的Al2O3/SiC纳米复合陶瓷粉体制备方法与烧结工艺进行了详细阐述。     

喷雾造粒粉制备ZTM陶瓷的结构缺陷与强度研究

结合喷雾料浆,造粒颗粒的相关工艺控制,对喷雾造粒粉制备的ＺＴＭ陶瓷的结构缺陷及强度进行了研究。结果发现：较低固相含量的料浆易形成具有坚硬外壳的空心颗粒,这种颗粒在成型过程中难以破坏,以坯体中形成结构缺陷;颗粒的残余水分对颗粒的变形性具有重要作用,随残余水分的增加,坯体的断裂从沿颗粒向穿过颗粒的形式过渡。研究还表明：较大颗粒间的气孔,如在成型过程未被完全破坏和变形,则会遗留在烧结体中,导致材料强度的     

不同工艺制备ZrO2—Al2O3复合陶瓷超细粉体的研究

采用正滴定工艺，反滴定工艺和水解工艺来制备ＺｒＯ２－Ａｌ２Ｏ３系复合陶瓷超细粉体。研究了制备工艺对水合氧化锆凝胶的包裹状态，煅烧后粉体中ＺｒＯ２颗粒的弥散状态以及烧结体显微结构的影响。结果表明采用水解工艺，ＺｒＯ２颗粒能均匀弥散在Ａｌ２Ｏ３颗粒周围，最终获得均匀细晶的陶瓷烧结体；在反滴定工艺中，虽然水合氧化锆凝胶能较好包裹Ａｌ２Ｏ３颗粒，但由于Ａｌ２Ｏ３颗粒本身得不到有效分散，因此在烧结体中出现了     

成型工艺对反应烧结SiC材料性能的影响

本文研究了不同成型工艺对反应烧结碳化硅陶瓷材料的素坯及烧结体的显微结构、力学性能的影响。研究发现：用原位凝固工艺获得的素坯比用干压和注浆成型的素坯孔径分布更加均匀、具有单峰性,孔洞形状规则。干压和注浆成型的烧结体中有大块残C与残余Si,原位凝固工艺的烧结体则无此缺陷,且具有更好的力学性能。     

工艺参数对反应烧结碳化硅结构的影响

文中列出了利用岩相Ｘ射线结构分析、化学分析及光谱分析方法，对采用碳化硅颗粒及其与石油焦混合物压制成型的坯体。在硅硅烷融物及硅蒸气中通过反应烧结制成的碳化硅材料的结构及石油焦的配比，碳化硅颗粒及碳素颗粒的粒度、压制成型坯体的密度及反应烧结温度等，便可调节反应烧结碳化硅材料的结构和组成，实验证明，在石油焦与硅发生反应烧结事成致密的碳化硅骨架，而残余的气孔被未化合的硅所充填。单相材料采用此种方法可以制成     

金属微粉对碳化硅材料性能的影响

借鉴“塑性相成型的原理”,在纯碳化硅材料中加入不同质量百分比的金属硅粉、铝粉,研究了硅、铝粉加入后对纯碳化硅材料的成型性能以及烧后试样的体积密度、显气孔率、常温抗折强度的影响。结果表明:在纯碳化硅材料中分别加入硅、铝粉之后,由于金属的延展性,在成型过程中有利的填充了碳化硅颗粒间的空隙,使得干坯更加致密。在烧结过程中,少量的金属颗粒起到烧结助剂的作用,在高温烧结过程中形成液相,充填在关键的碳化硅间隙,使其通过液相烧结成致密体。     

固相烧结--Ⅲ实验:超细氧化锆素坯烧结过程中的晶粒与气孔生长及致密化行为

研究了超细Y-TZP和YSZ粉料成型体在烧结中期的晶粒生长、气孔生长和致密化行为.根据作者前文[1,2]提出的致密化方程,可以满意地解释粉体及其成型体的性质,如初始颗粒尺寸、成型密度和气孔尺寸分布等对烧结的影响. 实验发现:成型体中的晶粒生长基本不受成型体性质的影响,但气孔生长同时受晶粒生长和致密化的影响,前者使气孔尺寸与晶粒尺寸同步生长,后者导致气孔收缩. 晶粒生长和致密化虽受不同的机制驱动,但通过同样扩散途径完成,使烧结中期的晶粒尺寸与密度呈线性关系. 理论分析和实验结果表明,成型体性质不改变这一线性关系,但可以改变直线的斜率,而升温速率对直线斜率的影响不大. 较大的二面角、较高的素坯密度、较窄的颗粒和气孔尺寸分布有利于获得较小的晶粒生长和较高的烧结密度.     

莫来石基透气性陶瓷—金属复合材料的制备工艺

本文研究在以硅酸乙脂水解液为粘结剂情况下，莫来石和铁粉的粉浆浇注成型工艺对坯体质量及其烧结体性能的影响。结果表明，采用真空混浆、振动成型，能获得高质量的坯体；莫来石、铁粉在整个坯体中均匀分布，坯体表面及心部消除了空气中混浆产生的气孔。同时，提高了烧结体的强度，而透气系数和空气中混浆试样的几乎一致。     

氧化镁与氧化铜复合添加对钛酸铝陶瓷微观结构的影响

以三氧化二铝和锐钛矿型二氧化钛为基本原料,氧化镁和氧化铜为添加剂,用行星式球磨机在30:1的球料比下高能球磨30小时。采用干压成型,并在1250～1400℃下无压烧结。烧结体的X衍射谱图显示样品的主晶相为钛酸铝,扫描电镜照片中观察到小颗粒紧密堆积在大颗粒所形成的空隙中。随着成型压力的变化和烧结制度的改变,棒状晶粒形貌有明显的变化。研究表明氧化镁和氧化铜有利于钛酸铝陶瓷低温烧结。在适当的温度制度下,可以得到明显双峰分布的结构。     

有机硅先驱体在陶瓷成型中的应用

本文介绍用有机硅陶瓷先驱体(Organosilane Preceramic Polymer)成型非氧化物陶瓷制品的研究进展。着重介绍为提高先驱体热解陶瓷产率,降低烧结制品收缩率所采取的先驱体分子设计及成型、交联固化、烧成、烧结工艺的研究状况。     

工艺条件对低温烧结90氧化铝陶瓷显微结构及性能的影响

本文使用CaO-MgO-BaO-SiO2-ZrO2作为90氧化铝陶瓷的烧结助剂,在1420℃烧结得到了密度达3.77g/cm3的90氧化铝陶瓷。探讨了氧化铝粉末的活性、原料细度、成型工艺、烧结温度和保温时间等工艺条件对氧化铝陶瓷的烧结密度及其显微结构的影响。结果表明:活性高细度小的氧化铝粉末可显著降低氧化铝陶瓷的烧结温度,提高烧结体的密度;等静压成型与模压成型试样的烧结密度相近,但前者的强度则比后者提高了60~80%;其它工艺条件对氧化铝陶瓷的结构及性能的影响不显著。     

模拟放射性废物泥浆陶瓷固化的烧结试验研究

采用钾长石、粘土、煅烧氧化铝为原料,对模拟放射性废物泥浆的陶瓷固化进行了研究。结果表明:该放射性废物泥浆陶瓷固化的最佳成型工艺为压制成型;烧结温度在1100℃以上的固化体抗渗性良好;本实验所选取的3个实验配方的最佳烧结温度范围均为1100-1150℃;K ,Na 在干燥过程中或烧结低温阶段的迁移扩散以及Na2SO4在 1200℃左右的分解,对固化体的致密烧结会产生不利的影响。     

氮化硅粉体的表面化学性质和水中的胶体特性

陶瓷粉体的表面性质和胶体行为对成型、烧结等工艺过程有很大影响。本文回顾了近年来对氮化硅粉体的表面化学性质和水中的胶体特性的研究成果。系统介绍了氮化硅粉体表面元素的键合状态、表面官能团、氧在颗粒表面和内部的分布和表面富氧层的厚试行表面化学性质,以及氮化硅颗粒在水中的荷电机理、等电点和Ｚｅｔａ电位与表面氧含量的关系、含烧结助剂氮化硅多相体系的胶体特性和分散剂的作用机理等胶体特性。     

添加剂对凝胶注模成型工艺过程及坯体性质的影响

在凝胶注模成型工艺过程中，为了制得低粘度、高同相含量的陶瓷悬浮体并成型出性能优良的生坯，常加入一系列合适的添加剂来满足工艺性能（成型和烧结）的要求。本文对加入添加剂前后坯体的抗弯强度和显微结构进行了测试和观察。研究结果表明：分散剂柠檬酸铵可以明显的降低料浆粘度，增加固含量；增塑剂聚乙二醇可以有效的避免氧阻聚所产生的表面起皮和掉粉问题，增加了坯体的塑性；助烧剂氧化镁不仅可以降低氧化铝的烧结温度，在烧结的过程中还可以抑制氧化铝二次再结晶的晶粒长大。     

氧化锆层状复合陶瓷成型和烧结特性

由不同成型方法,单面或双面加压,制备了氧化锆层状复合陶瓷,研究了制备方法和工艺参数,如：加压压力、时间,对生坯密度的影响.探讨了生坯密度与烧结收缩之间的相关性.研究结果表明：选取成型压力在250 MPa左右,双向加压方式,可以获得沿x,y,z轴方向收缩较一致的层状陶瓷制品.引入评价不同方向的烧结收缩变化参数k（=a/b,a和b分别为沿x,y和z方向的烧结收缩率）,kxy,kz,当kxy=kz=1时,表示烧结过程基本完成,坯体中颗粒已达到致密化状态;当kxy-1/kz^2=0或接近于0时,表示沿x,y轴和z轴方向的烧结收缩基本无差别,是一种最佳的层状陶瓷烧结状态.     

颗粒级配对硅碳棒热端密度及性能的影响

采取相同的塑化剂配方和成型压力,研究了碳化硅颗粒级配(粗粉800～1600μm,中粉100μm,细粉1.2～14μm)对硅碳棒热端挤出密度以及电性能和抗氧化性的影响。结果表明:1)在硅碳棒热端塑性挤出工艺中,当粗、中粉之和与细粉(含塑化剂)的体积比为7:5时,坯体的挤出成型密度最高;2)在硅碳棒热端的挤出成型中,粗、细粉的粒径都对坯体密度有较大的影响,当粗粉为1.4mm占40%(体积分数,下同)和600μm占25%,中粉为100μm占10%,细粉为5μm占25%时,制得坯体的密度高达2.56g.cm-3;3)硅碳棒热端的电阻率与碳化硅颗粒烧结颈的多少和粗细有很大关系,合适的级配能使硅碳棒中的碳化硅颗粒基本烧成一体,减少其颗粒之间的界面,从而提高制品的导电性能和抗氧化性能。     

管型氧敏陶瓷元件的制备工艺及性能测试

采用凝胶注模成型制备管型5YSZ陶瓷坯体,探讨5YSZ陶瓷元件的制备工艺及其性能。结果表明,凝胶注模成型陶瓷坯体的显微结构均匀、致密度高,陶瓷样品具有优良的电性能。1400℃烧结5YSZ陶瓷晶粒间结构紧密,600℃和800℃时离子电导率σ_ion分别为5.4×10^-3S/cm和5.9×10^-2S/cm。900℃烧结Pt电极表面颗粒细小,且分布均匀的微孔,电极催化活性高。     

锆英石陶瓷生产工艺对力学性能的影响

对锆英石陶瓷的生产工艺对材料的显微结构、力学性能的影响进行了研究.结果表明:造粒粉颗粒的硬壳与空洞在坯体中形成大颗粒,如果在成型过程中末被完全破坏遗留在烧结体中而引起材料内部气孔的存在,使材料的力学性能明显下降.制定合理的锆英石材料生产工艺、控制气孔的产生,是提高材料强度和可靠性的有效措施.     

连续水析器

我们知道,陶瓷原料的分散度,对于坯体的成型是否良好,成瓷的烧结范围及坯体的精细度,都有着很大的影响,因此测定原料的颗粒组成,在陶瓷工艺中就具有十分重要的意义。测定陶瓷原料的颗粒组成的方法很多,比如在陶瓷工艺中,广泛应用的筛分法,沉降分析法,另外还有光透过法,水析法等等。筛分法比较简单可靠,而它分析较粗的颗粒则比较合适,但要测     

纳米氧化铝增强多孔Fe-Cr-Ni基复合材料的高温性能

利用无压反应烧结工艺制备纳米Al2O3颗粒增强多孔Fe–Cr–Ni复合材料,研究成型预压压力和烧结工艺对多孔金属基复合材料的高温弯曲强度和抗氧化性能的影响。结果表明,对于原始粉末的初压成坯,不同的压力导致不同的初坯密度和颗粒与颗粒之间的间隙,烧结后得到的样品含有不同的气孔率和相组成;由于金属基体在实验温度提高时开始软化以及气孔率会降低,在其共同作用下样品的高温强度先降低后缓慢升高;预压压力增加而导致的样品孔隙率较低,说明试样在氧化过程中接触氧的表面积较小,有助于提高复合材料的抗氧化性能。