煅烧法制备亚微米氧化铝粉体

以氢氧化铝为原料,将其酸洗预处理在1 200、1 250、1 300、1 350℃煅烧,球磨获得α氧化铝。研究发现:酸洗预处理可以减小氢氧化铝原料中的氧化钠和产物中氧化钠杂质的质量分数,提高最终α相的转化率。煅烧温度影响产物的比表面积,煅烧温度为1 300℃时,制备的α氧化铝具有较高的反应活性,相转化率高达95%。产物球磨6 h后的粒径能达到0.73μm,属于亚微米范围。     

两段焙烧法制备亚微米级氧化铝粉体

以工业氢氧化铝微粉为原料,经过一段焙烧后进行有机酸洗,加入晶体生长抑制剂、助烧剂等外加剂并混合均匀后,进行二段焙烧,制得亚微米级氧化铝粉体,并对粉体进行X射线衍射、扫描电镜、悬浮稳定性分析等表征。结果表明,采用两段焙烧法制得的亚微米级氧化铝粉末颗粒均匀,平均粒径不大于0.9μm,纯度高,具有良好的分散性和稳定性。     

氧化铝纳米晶陶瓷研究进展

Al₂O₃陶瓷由于具有独特的物理化学特性而被普遍应用于结构材料、光学材料、电子材料等领域,但脆性严重限制了其更广泛的应用。近年来,人们对Al₂O₃纳米晶陶瓷的制备进行了不懈探索。Al₂O₃纳米晶陶瓷的制备主要包括α-Al₂O₃纳米颗粒的制备、素坯的烧结两个方面。本文综述了α-Al₂O₃纳米颗粒的主要制备方法,包括喷雾热解法、溶胶-凝胶法、沉淀法和机械球磨法;总结了Al₂O₃纳米晶陶瓷的主要烧结方法,包括放电等离子烧结、微波烧结、热压烧结和无压烧结;归纳了Al₂O₃纳米晶陶瓷力学性能的初步研究进展。最后展望了Al₂O₃纳米晶陶瓷研究的发展趋势。     

氧化铝复合陶瓷烧结工艺研究与力学性能改善

研究了反应结合Al₂O₃－ZrO₂－SiC复合陶瓷的烧结工艺与力学性能改善途径,对快速烧结与Ar气氛常压烧结工艺及材料力学性能进行对比,并分析了微观结构．实验结果表明,快速烧结是抑制晶粒生长、获得均匀、细微、致密结构的有效途径,材料的力学性能也达到了较好水平,但其工艺难度大,而Ar气氛常压烧结工艺简便易行,也可获得相当水平的力学性能．经热等静压使材料充分致密化,消除缺陷,力学性能大幅度提高．     

MnO2-TiO2-MgO复相添加剂对氧化铝陶瓷烧结温度的影响

用注浆成型方法,通过加入MnO2-TiO2-MgO复相添加剂,在1300℃下获得了相对密度为95%的氧化铝陶瓷。研究了MnO2-TiO2-MgO复相添加剂对氧化铝陶瓷力学性能、显微结构的影响。通过比较在添加相同质量MnO2、MgO的情况下,添加不同质量的TiO2对氧化铝陶瓷烧结性能的影响。结果表明,该复相添加剂能有效降低氧化铝陶瓷的烧结温度,尤其Al2O3+0.5%MgO+3%MnO2+3%TiO2体系烧结效果最好,晶粒分布均匀,几乎无晶粒异常现象,平均粒径为1μm,烧结体密度达到3.78g/cm3。     

预热粉体爆炸烧结单相纳米氧化铝陶瓷初步研究

采用预热粉体爆炸烧结的方法对单相纳米氧化铝陶瓷的烧结技术进行了初步研究，对纳米陶瓷的密度、不同预热温度对纳米陶瓷显微结构的影响、纳米陶瓷的ＸＲＤ谱线特征、以及纳米陶瓷的质量及其改善途径进行了分析。     

预热粉体爆炸烧结单相纳米氧化铝陶瓷的研究

采用预热粉体爆炸烧结技术制备单相纳米陶瓷,用40nm的α-Al2O3粉体作原料进行烧结试验,用高倍扫描电镜,X射线衍射分析等手段对试验结果进行了测试。最近的研究表明：纳米粉体分别经600－800度预热后进行爆炸烧结,可以得到密度为96－100％理论密度,晶粒大小在100nm以下的单相氧化铝纳米陶瓷,随着预热温度的递增,陶瓷晶粒生长有加快趋势,与常温下爆炸烧结相比,本研究的陶瓷晶粒无明显晶格变形,对陶瓷质量的影响因素及其改善途径也进行了分析。     

氧化铝基复合陶瓷物理和力学性能的研究

采用热压烧结致密化工艺,在1 550,1 600,1 650℃3个不同的烧结温度下,烧结制备了Si3N4含量从0.25w%到6w%的Al2O3/Si3N4纳米复相陶瓷.对所制备的试样进行了密度、硬度、断裂韧性的测试.实验结果表明,所有试样达到了较高的致密度,且致密度随烧结温度的升高而增加.硬度在Si3N4含量为0.75w%和3w%时达到峰值.韧性在Si3N4含量3 w%达到峰值.材料的性能较纯Al2O3陶瓷有较大幅度提高.     

烧结温度对PNW-PMN-PZT陶瓷结构和力学性能的影响

CeO2掺杂Pb0.94Sr0.06(Ni1/2W1/2)0.02(Mn1/3Nb2/3)0.07(Zr0.51Ti0.49)O3(PNW-PMN-PZT)陶瓷采用传统固相烧结法制备.借助X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱分析(EDAX)及密度、硬度和弯曲强度研究了烧结温度对陶瓷结构和机械性能的影响.研究发现,烧结温度的提高可使三方-四方相变、晶体四方度和晶粒尺寸增大,而使晶粒表面的残余应变减小.EDAX结果表明,材料组成和结构的不均匀性随烧结温度的提高而加剧,过高的烧结温度可导致Ni、Ce元素在晶界严重偏析积聚.1000℃烧结的陶瓷具有最佳的力学性能,这与合适烧结温度对材料晶粒尺寸、残余应变、组成和结构的均匀性以及气孔率的影响有关.     

放电等离子超快速烧结氧化铝力学性能和显微结构研究

本文介绍用和电等离子超快速烧结方法制备的氧化铝陶瓷的力学性能和显微结构特征，超快速烧结的升温速率为６００℃／ｍｉｎ，在烧结温度不保温，迅即在３ｍｉｎ内冷却至６００℃以下，与保温时间为２ｈ的无压烧结相比，可降低烧结温度和提高样品密度。力学性能研究结果表明，用放电等离子超快速烧结方法制备的纯氧化铝陶瓷的抗弯强度高达８００ＭＰａ以上，比通常氧化铝陶瓷的抗弯强度高出一倍，用ＳＥＭ研究了在不同温度下超快速烧     

常压烧结制备亚微米晶Al2O3陶瓷及其力学性能研究

以高纯α-Al2O3粉体为原料,MgO-Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结法制备亚微米晶Al2O3陶瓷。研究了烧结温度、烧结助剂对Al2O3陶瓷的致密化过程、显微结构及力学性能的影响。结果表明:添加一定量的复合助剂MgO-Y2O3可起到促进Al2O3陶瓷致密化,细化显微结构,并改善其力学性能的作用。经1450℃常压烧结1h可获得相对密度达99.6%、平均晶粒尺寸约0.71μm的亚微米晶Al2O3陶瓷,其维氏硬度和断裂韧性分别为18.5GPa和4.6 MPa·m1/2。     

放电等离子超快速烧结氧化铝力学性能和显微结构研究

本文介绍用放电等离子超快速烧结方法制备的氧化铝陶瓷的力学性能和显微结构特征．超快速烧结的升温速率为600℃／min，在烧结温度不保温，迅即在3min内冷却至600℃以下．与保温时间为2h的无压烧结相比，可降低烧结温度和提高样品密度．力学性能研究结果表明，用放电等离子超快速烧结方法制备的纯氧化铝陶瓷的抗弯强度高达800MPa以上，比通常氧化铝陶瓷的抗弯强度高出一倍．用SEM研究了在不同温度下超快速烧结的纯氧化铝陶瓷的显微结构特征．     

烧结温度对20%ZrO_2(3Y)/Al_2O_3复相陶瓷力学性能和微观结构的影响

20%纳米ZrO2(3Y)粉末加入到高纯亚微米Al2O3粉中,采用高压干压成型方法和恒速升温多阶段短保温烧结方法制备出不同烧结温度下的复相陶瓷。研究烧结温度对复相陶瓷力学性能的影响,通过XRD,EDS和SEM对复相陶瓷进行元素组成和微观结构分析。结果表明:烧结温度在很大程度上影响着复相陶瓷的力学性能和微观结构,常压烧结1600℃保温8h时,相对密度、维氏硬度和断裂韧性达到最大,分别为98.6%,18.54GPa和9.3MPa·m1/2,而基体晶粒尺寸为1.4~8.1μm,ZrO2相变量为34.6%。1600℃下复相陶瓷具有优质的微观结构,断裂方式为沿晶-穿晶混合断裂模式。ZrO2(3Y)粉体的加入,从相变增韧、内晶型颗粒增韧和裂纹偏转等多个方面提高了复相陶瓷的断裂韧性。     

残余应力对涂覆Al2O3涂层的ZrO2陶瓷的强度和裂纹扩展阻力的影响

本研究在ZrO₂基体表面涂覆一薄层Al₂O₃涂层, 利用基体与涂层之间热膨胀系数不匹配, 在Al₂O₃-ZrO₂预应力陶瓷(简称A_CZ_S预应力陶瓷)表层引入压应力。采用维氏压痕法评价残余应力对A_CZ_S预应力陶瓷的表层和基体中裂纹扩展阻力的影响。理论分析结合实验结果表明: 表层的压应力使得A_CZ_S预应力陶瓷的裂纹扩展阻力增大, 最终导致强度和损伤容限提高; 且A_CZ_S预应力陶瓷表层的压应力和裂纹扩展阻力随着基体截面积与涂层截面积比值的增加而增大。当ZrO₂基体表层的Al₂O₃涂层厚度为40 μm时, 表层压应力使A_CZ_S预应力陶瓷的弯曲强度达到(1207±20) MPa, 相比于同种工艺下制备的ZrO₂陶瓷强度提高了32%, 同时也是Al₂O₃强度的3倍。此外, A_CZ_S预应力陶瓷也表现出很好的抗热震性能。     

氧气-乙炔火焰法在Al2O3陶瓷上沉积金刚石薄膜

用氧气－乙炔火焰法在氧化铝陶瓷片上沉积出了金刚石薄膜，并观察了薄膜的形貌结构及其在基片上的分布规律。对基片进行了适当的预处理，可以提高金刚石薄膜在基片上的成核密度。认为氧化铝陶瓷片与沉积金刚石薄膜之间易形成过渡层，初步探讨了在氧化铝陶瓷片上沉积金刚石薄膜的机理。     

MgO和烧结温度对Al_2O_3透明陶瓷显微结构和性能的影响

采用高纯Al2O3粉末为原料,在氢气气氛中烧结了氧化铝透明陶瓷。研究了添加剂MgO和烧结温度对Al2O3透明陶瓷致密化过程、显微结构和性能的影响。实验结果表明,适量掺杂MgO能够抑制晶粒生长,改善烧结性能,提高致密度,0.05%(质量分数)是MgO最佳含量;随着烧结温度的升高,晶粒发育完全,透光率增加,1850℃为最佳烧结温度;在最佳条件下获得的氧化铝透明陶瓷,相对密度为99.72%,平均晶粒尺寸约20μm,总透光率达到93%,显微硬度(HV5)为20.75GPa,抗弯强度达到320MPa。     

纳米晶添加氧化铝粉体的低温烧结研究

以湿化学法制备的纳米α-Al₂O₃粉体作为添加剂,MgO和SiO₂为烧结助剂,对商用γ-Al₂O₃粉体预处理后,采用无压烧结工艺,有效的降低了烧结温度.在1450℃制备了高性能的氧化铝陶瓷,并对添加α-Al₂O₃纳米晶的作用机理进行了研究.     

Alumina Effect on the Phase Transformation of 3Y-TZP Ceramics

The isothermal tetragonal-to-monoclinic phase transformation of 3 mol fraction Y2O3-ZrO2 ceramics contain- ing different amounts of Al2O3 during ageing in water at 130℃ for periods of time up to 40 h was investigated to explore the effect of Al2O3 addition on this transformation. The propagation of the transformation into the specimen interiors was suppressed by the addition of Al2O3. The transformation kinetics showed a nucleation and growth mechanism on the specimen surface to be dominant in the low temperature ageing in water environment.     

LiTaO3颗粒增韧Al2O3陶瓷复合材料的制备与性能

通过冷等胸压成型空气气氛下元压烧结把LiTaO3压电陶瓷颗粒作为增韧相引入Al2O3结构陶瓷，结果发现，LiTaO3与Al2O3在1300℃烧结后能稳定共存，LiTaO3颗粒弥散均匀分布；LiTaO3的加入改善了Al2O3陶瓷的烧结性能；LiTaO3颗粒含量适中的Al2O3基陶瓷复合材料的力学性能显著提高。