Y_2O_3-Al_2O_3对SiC纤维烧结特性的影响

研究了纳米Y_2O_3—Al_2O_3在烧结时形成液相YAG(yttrium-alurninum garnet)对SiC纤维烧结特性的影响。实验结果表明,液相YAG的形成可以有效地提高SiC纤维的密度,在较低的烧结温度下达到完全致密,同时使纤维的强度由168MPa提高到844MPa。当烧结温度高于1800℃时,纤维中各组份间发生化学反应,产生的气体逸出后,在纤维组织中留下孔隙,使纤维强度降低。     

Al_2O_3和Y_2O_3改性的低温渗铬涂层的循环氧化和热腐蚀性能

采用在Ni基上复合电镀Ni—Al_2_O3和Ni-Y_2_O3复合涂层后在800℃下扩散渗铬的方法,分别制备了Al_2O_3和Y_2_03改性渗铬涂层。采用相同的工艺在单Ni镀层上直接渗铬,获得一种不含氧化物粒子的渗铬涂层。分析了Al_2O_3和Y_2O_3影响渗铬涂层的氧化和腐蚀性能的机理。组织结构分析表明,Al_2O_3和Y_2O_3能明显抑制在渗铬过程中涂层品粒的长大。800℃循环和75％Na2SO4＋25％NaCl混合盐腐蚀试验结果表明：与在单Ni镀层上直接渗铬相比,A1203和Y_20_3改性的渗铬涂层所具有的细晶结构促进了保护性氧化物形成元素Cr沿晶界向氧化前沿的快速扩散,从而有利于致密保护性Cr_2O_3氧化膜的快速形成,使得改性的渗铬涂层表现出更优异的抗循环氧化和混合盐热腐蚀性能。     

纳米SiC对Al_2O_3-SiC-C质浇注料性能的影响

以ω(Al_2O_3)＞99.1%的电熔致密刚玉,粒度＜0.074 mm、ω(SiC)＞97%的碳化硅等为主要原料,SiO_2微粉、沥青和Alphabond为添加物,研究了纳米SiC加入量(质量分数,下同)分别为0, 0.5%, 1%, 1.5%和2%时对Alpha-bond结合的Al_2O_3-SiC-C质浇注料的流动值、常规物理性能、高温抗折强度和抗渣性的影响.采用XRD衍射仪和SEM对实验后的试样进行了物相和显微结构分析.结果表明:采用细粉预混法引入纳米SiC,使Al_2O_3-SiC-C质浇注料更为致密;在保持浇注料流动性相当的条件下,纳米SiC加入量增加到2%,浇注料加水量从3.83%增加到4.67%,增幅为22%,说明纳米SiC的引入对浇注料的流动性影响较大;纳米SiC的加入,对浇注料的常温抗折强度和耐压强度影响不大,高温抗折强度在纳米SiC加入量为0.5%时最高,提高幅度为4%;物相分析表明,添加1.0%纳米SiC后的试样中生成的莫来石比不加纳米SiC试样中生成的少,刚玉的量跟不加纳米SiC试样中的相当,SiC的量比不加纳米SiC试样中剩余的多;静态坩埚抗渣实验表明,含纳米SiC的浇注料,在加入1.0%纳米Al_2O_3时,抗渣渗透性得到显著改善,而抗渣侵蚀性变化不明显.     

SiC界面涂层对碳纤维针刺毡增强Al_2O_3复合材料力学性能的影响（英文）

分别采用3D碳纤维针刺毡为增强体以及聚碳硅烷(PCS)衍生SiC涂层为界面相,通过溶胶-浸渍-干燥-热处理(SIDH)技术制备C/Al_2O_3复合材料,研究SiC界面涂层对C/Al_2O_3复合材料力学性能、抗氧化性能和抗热震性能的影响。结果表明,C/Al_2O_3复合材料的断裂韧性显著优于Al_2O_3单体陶瓷,引入SiC界面涂层后,尽管断裂功有一定程度下降,但C/Al_2O_3复合材料的强度得到明显提高;得益于SiC涂层和C纤维之间的强结合,C/SiC/Al_2O_3复合材料在静态空气中表现出明显优于C/Al_2O_3复合材料的抗氧化和抗热震性能。     

Y_2O_3或CeO_2对低温渗铝涂层的氧化性能影响（英文）

利用Y_2O_3或CeO_2纳米颗粒替代部分Al_2O_3粉作为填充剂,在Ni基体上,于600℃低温渗铝10 h,制备了2种稀土氧化物改性的低温渗铝涂层。作为对比,采用相同的工艺在Ni基体上利用纯Al_2O_3粉制备了普通渗铝涂层。1000℃下恒温氧化结果表明:Y_2O_3通过抑制θ-Al_2O_3的长大提高涂层的抗氧化性能,而CeO_2则通过促进θ-Al_2O_3向α-Al_2O_3的相变明显提高其抗氧化性能。文中对Y_2O_3或CeO_2是如何影响渗铝涂层的氧化性能进行了分析。     

工艺参数对Nd:YAG烧结致密化的影响

以高纯Y_2O_3、Al_2O_3和Nd_2O_3粉体为原料,少量纳米SiO_2为烧结助剂,采用真空烧结方法制备致密的Nd:Y_2Al_5O_(12)(Nd:YAG)陶瓷,并研究球磨处理原料粉体、Y_2O_3原料颗粒度和烧结气氛对Nd:YAG烧结致密化的影响.结果表明,机械合金化氧化物混合粉体,可明显细化氧化物颗粒,促进Nd:YAG的烧结.在1600℃保温8h,对球磨20h的粉体压坯真空烧结得到的Nd:YAG块体相对密度达99%,晶粒大小约为10μm;采用纳米Y_2O_3,粉体作真空烧结原料,可提高烧结活性,获得细晶和高致密度的Nd:YAG陶瓷,对混合粉体球磨20h压坯烧结可得到晶粒大小为2μm、相对密度为98.5%的Nd:YAG块体;在氩气保护下常压烧结,得到的Nd:YAG块体组织难以辨认,而且残留许多孔隙.     

Ni-W-GO-Al_2O_3复合镀层的制备及其耐磨耐蚀性能

首先采用纳米Al_2O_3颗粒对氧化石墨烯(GO)进行表面改性,然后利用脉冲电沉积技术在碳钢表面制备了Ni-W-GO-Al_2O_3复合镀层,采用扫描电镜、摩擦磨损试验机和电化学工作站等研究了复合镀层的形貌、组织结构及耐磨耐蚀性能。结果表明:Al_2O_3的加入抑制了GO团聚,有助于镀层组织均匀化;与单纯的Ni-W-GO镀层相比,Ni-W-GO-0.3Al_2O_3镀层表面平整、致密无裂纹,耐磨耐蚀性能最好;Al_2O_3添加量过低,起不到抑制GO团聚的效果;添加量过高,Al_2O_3发生自发团聚,形成大量裂纹,既降低镀层的耐蚀性,同时也降低耐磨性。     

Y_2O_3对红柱石增强莫来石陶瓷性能影响

为制备高致密的红柱石增强莫来石陶瓷,本工作以天然红柱石和活性氧化铝为原料,利用细磨、等静压、引入Y_2O_3添加剂工艺,通过固相反应烧结制备红柱石增强莫来石质陶瓷匣钵。研究了在不同成型方式条件下,Y3+掺杂对反应烧结制备红柱石增强莫来石质陶瓷的烧结性能和热震稳定性的影响,同时借助XRD、SEM及相关软件对其烧后试样的矿物相组成、晶胞常数和显微结构进行分析和计算。结果表明:通过掺杂一定量Y3+,利用等静压成型,经1500℃保温2 h烧成,可以制备出具有高致密度的红柱石增强莫来石质陶瓷。随着Y_2O_3加入量增加,红柱石增强莫来石陶瓷烧结性能明显改善,热震稳定性稍有降低,而当Y_2O_3加入量大于6%,部分Y_2O_3与组成中SiO_2形成第二相Y_2Si_2O_4,在一定程度上又改善了莫来石陶瓷的热震稳定性。当Y_2O_3加入量大于4%时,等静压成型和干压成型莫来石陶瓷烧后试样相对密度大于95%。Y_2O_3加入量大于6%时,莫来石固溶体类型由Al4.52Si1.48O9.74转变为Al2.3Si7.04O4.85。     

Y_2O_3/CeO_2改性的低温渗铝涂层制备和循环氧化性能研究（英文）

利用Y_2O_3/CeO_2纳米颗粒替代部分Al_2O_3粉作为填充剂,在Ni基体上,600℃低温渗铝10 h,制备了Y_2O_3/CeO_2改性的低温渗铝涂层。作为对比,采用相同的工艺在Ni基体上利用纯Al_2O_3粉制备了普通渗铝涂层。对比研究了Y_2O_3/CeO_2是如何影响氧化铝的相变以及渗铝涂层的1000℃时的循环氧化性能。结果发现,Y_2O_3和CeO_2对θ-α相变具有不同的作用:Y_2O_3抑制θ-Al_2O_3的长大,而CeO_2促进θ-α相变。与普通渗铝涂层相比,Y_2O_3/CeO_2改性的渗铝涂层形成粘附性更好的氧化铝膜,提高了渗铝涂层的循环氧化性能。文中对Y_2O_3/CeO_2是如何影响θ-α相变以及渗铝涂层的循环氧化性能进行了分析。     

预处理对共沉淀Si_3N_4-Al_2O_3-Y_2O_3复合粉体的影响

利用FTIR、SEM,TEM等手段,研究了预处理对Si_3N_4粉体表面基团、Zeta电位以及共沉淀法制备Si_3N_4-Al_2O_3-Y_2O_3复合粉体形貌的影响。结果表明:Si_3N_4粉体通过酸洗+950℃预氧化处理后,可以在粉体表面形成硅氧烷(Si-O-Si)基团,硅氧烷基团在强碱环境下水解为硅烷醇(Si-OH)基团,所得基团有利于吸附Al~+和Y~+离子;预处理使粉体的等电点向左偏移,当酸洗+950℃预氧化处理后,粉体的p H_(IEP)2,粉体Zeta电位在p H=9时达到-65 m V;酸洗+950℃预氧化处理后共沉淀粉体经过950℃煅烧可以制备出S_3N_4-Al_2O_3-Y_2O_3复合粉体,其中复合粉体中Al_2O_3和Y_2O_3的颗粒尺寸在20~100 nm。     

二元稀土CeO_2和Y_2O_3协同作用对Ti-Al/WC金属陶瓷复合涂层的影响

利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪、盐雾实验机以及摩擦磨损实验机对各类型涂层的截面组织形貌、显微硬度、耐腐蚀性以及摩擦学性能进行分析。结果表明:加入二元稀土氧化物(Ce O_2和La_2O_3)或(La_2O_3和Y_2O_3)后,涂层的性能得到改善。而添加二元稀土氧化物(Ce O_2和Y_2O_3)后,涂层的组织得到极大改善,晶粒细化,涂层孔隙、裂纹等问题基本消失,致密化程度提高;涂层的显微硬度为572 HV,是未加稀土涂层的3倍;耐腐蚀性和摩擦学性能也比其他涂层更好。     

CaSiO_3复合添加剂对CaZrO_3~-Al_2O_3接触层抗Al_2O_3附着性能影响

骨料部分采用锆酸钙颗粒(粒度≤0.374 mm和≤0.147 mm),基质部分采用6%的α-Al_2O_3微粉,在基质部分分别加入2%、4%、6%、8%的CaSiO_3以及3% CaSiO_3-3% SiO_2、3% CaSiO_3-3% ZrSiO_4,经冷等静压成型、干燥后于1550 ℃,3 h烧成制得复合了CaSiO_3的CaZrO_3-Al_2O_3接触层,对接触层检测其显气孔率及体积密度,同时进行XRD及SEM分析,并建立抗附着模型对比了CaSiO_3复合添加剂对接触层抗Al_2O_3附着性能的影响.结果表明,随着CaSiO_3含量的增加,接触层的致密化程度先增加后减小,其促进CaZrO_3分解的程度变大,抗Al_2O_3附着的性能增强.在添加剂量相同的情况下,CaSiO_3复合添加剂抗Al_2O_3附着堵塞的效果要比单独加入CaSiO_3的好,其中CaSiO_3-SiO_2复合添加剂抗Al_2O_3附着堵塞的效果最佳.此外,CaSiO_3复合添加剂不仅可以细化CaZrO_3颗粒,而且使颗粒间结合更为紧密;颗粒越小,其晶界面积越大,CaZrO_3分解出的CaO沿晶界扩散就越快,从而与Al_2O_3反应的程度越大.     

Al_2O_3多相体系中的ρ-Al_2O_3及水化特性

本文用D/max-3B X射线衍射仪,IR-440红外分光光度计等方法研究了Al_2O_3多相体系中ρ-Al_2O_3及其水化产物的特征。证实了α-Al(OH)_3在空气气氛、一定的升温速度下焙烧,也会形成一定数量的ρ-Al_2O_3,当在一定水化条件下进行水化,其水化产物为β_1-Al(OH)_3、α-AlOOH。导出了以2.8333M来计算Al_2O_3多相体系中ρ-Al_2O_3的量。     

纳米Al_2O_3包覆ZrO_2/Y_2O_3热障涂层的制备及性能研究

将耐热合金钢基体进行活化处理后,以Ni Co Cr Al Y为粘接过渡层,采用等离子喷涂法和喷枪快速喷涂工艺相结合制备包覆复合粉体Al_2O_3-Zr O_2/Y_2O_3和未包覆粉体Zr O_2/Y_2O_3的2种不同厚度的热障涂层材料样品,通过涂层的结合强度试验、涂层微观结构和高温隔热试验比较相同厚度的2种陶瓷涂层的结合强度及隔热效果,并探讨涂层厚度与隔热效果的关系。结果表明:采用纳米Al_2O_3包覆Zr O_2/Y_2O_3粉体制备的热障涂层其结构和性能都优于未包覆粉体Zr O_2/Y_2O_3制备的热障涂层,且该热障涂层隔热性能随涂层厚度的增加而提高,温度越高性能优势越明显。     

Y_2O_3对Fe-Al-Si-B等离子熔覆层组织与性能的影响（英文）

采用等离子弧熔覆技术,在Q235钢板基体表面熔覆了一层Fe-Al-Si-B原位复合涂层,并通过在熔覆粉末中添加稀土氧化物Y_2O_3改善熔覆层的组织与性能。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪、摩擦磨损试验机对熔覆层的组织、相组成、显微硬度及磨损性能进行了表征。结果表明:Y_2O_3的加入净化了晶界,使得晶界处夹杂物均匀化,明显改善了晶界处夹杂物的形态,形成了致密均匀、无缺陷且显著细化的熔覆层组织。当稀土氧化物Y_2O_3质量分数为0.9%时,熔覆层的硬度达到5.10 GPa,耐磨性能达到最佳。     

La_2O_3-Al_2O_3-CaF_2三元渣系中La_2O_3的活度

实验测得La_2O_3-Al_2O_3-CaF_2三元渣系不同组成时La_2O_3的活度,并作出等活度图;同时确定该渣系在1600℃下的熔化区域。活度测定所依据的反应为 (La_2O_3) 3C2[La]Sn 3CO↑由实验结果得知:当La_2O_3浓度不变时,La_2O_3活度随CaF_2浓度的增加或Al_2O_3浓度的减少而增加;当CaF_2或Al_2O_3浓度不变时,La_2O_3活度都随La_2O_3浓度的增加而增加。     

新型化学反应法制备SiC/Al2O3复相陶瓷涂层

陶瓷涂层材料以其高硬度、耐腐蚀、耐高温、抗氧化等一系列优点,在航空航天、武器装备、核工业、石油化工等领域具有广阔的应用前景.SiC/Al_2O_3复相陶瓷在常温和高温下都具有较好耐磨性和化学稳定性,是一种极具工程应用前景的复合陶瓷材料.本研究采用优质陶瓷先驱体聚合物PCS,添加惰性填料SiC纳米颗粒和活性填料金属Al粉共同作用,克服了先驱体法制备陶瓷材料中存在较大体积收缩的缺点,在金属基体上制备了单层厚度可达50 μm的致密SiC/Al_2O_3复相陶瓷涂层,复相陶瓷涂层中的SiC来自于先驱体PCS热解转化的SiC和添加的纳米SiC颗粒;其中的Al_2O_3来自于金属Al粉的氧化.该化学反应方法在金属基体上成功地制备出连续、致密的SiC/Al_2O_3复相陶瓷涂层,既简单又方便,表现出极大的应用潜力.     

Y_2Si_2O_7涂层的制备及其对C/SiC复合材料的氧化保护作用（英文）

以Y_2O_3粉和硅树脂配制成的浆料为原料,通过浸涂提拉法在C/SiC复合材料表面制备Y_2Si_2O_7涂层,研究Y_2Si_2O_7相的合成、涂层结构和氧化保护效果以及抗氧化机制。结果表明,质量比为54.2:45.8的Y_2O_3粉/硅树脂混合物先在800°C空气中裂解再在1400°C Ar惰性气氛下热处理,能够完全转化成Y_2Si_2O_7。Y_2Si_2O_7涂层致密度高且与基体结合紧密,在氧化过程中发生进一步致密化而呈现出优异的抗氧化性能,分别在1400、1500和1600°C氧化30 min后,复合材料的强度保留率达到130%~140%。此外,在1500°C下Y_2Si_2O_7涂层会与氧化铝支撑体之间发生反应,生成具有低共熔点的Y-Si-Al-O玻璃相。     

无压烧结制备Al_2O_3-TiC复合陶瓷

本文采用无压烧结方法制备Al_2O_3－TiC复合陶瓷，较详细地研究了助烧剂含量、采用的埋粉种类及烧结温度对烧结体致密度的影响，结果表明，当采用助烧剂CaO含量为Al_2O_3量的0．5wt％采用Al_2O_3＋TiC作埋粉时具有较好的促进体系烧结的作用，在1860℃的烧结温度下，烧结体相对密度为98％。     

超细Y_2O_3/W-Cu复合粉体的制备及其烧结体的组织性能

以偏钨酸铵、硝酸铜和硝酸钇为原料,采用EDTA-柠檬酸法制备了含Y_2O_3(0~0.8%)的Y_2O_3/W-20Cu复合粉体,经成形、烧结获得了Y_2O_3/W-Cu复合材料烧结体。对Y_2O_3/W-Cu复合粉体的物相、形貌进行表征;考察了Y_2O_3的添加对Y_2O_3/WCu复合粉体的烧结性能以及烧结体的微观组织、物理和力学性能的影响。结果表明,所制备的Y_2O_3/W-Cu复合粉体的粒度在100~200 nm,粉体具有良好的烧结性能,其成形压坯经1200℃烧结后,相对密度可达98%以上,导电率高于41%IACS。此外,适量Y_2O_3的添加,可改善W-Cu材料的组织和力学性能,添加Y_2O_3的Y_2O_3/W-20Cu材料的抗弯强度和维氏硬度可达1040 MPa和312 HV。