Al_2O_3纤维含量对硅基陶芯性能的影响及增强机制

为提高硅基陶瓷型芯性能,将不同含量的Al_2O_3纤维添加至型芯浆料中,采用热压注法造芯,研究不同Al_2O_3纤维添加量下型芯抗弯强度及气孔率的变化,并观察试样断面微观形貌。结果表明,添加Al_2O_3纤维对陶瓷型芯抗弯强度和气孔率影响显著,纤维含量为1%,型芯抗弯强度达到最大值,为20.48MPa;纤维含量为0.75%,型芯气孔率达到最大值为36.16%;纤维添加量超过1%,纤维分散性较差,纤维桥联作用发挥不明显,增强效果削弱。Al_2O_3纤维增强陶瓷型芯包括两种机制:桥联增强和拔出增强。     

硅酸铝纤维对氧化硅陶瓷型芯性能的影响

以石英玻璃粉为原料，添加不同含量的硅酸铝纤维，通过热压注成形法制备出不同硅酸铝纤维含量的氧化硅陶瓷型芯试样，探究了不同硅酸铝纤维含量对氧化硅陶瓷型芯析晶和性能的影响规律。结果说明：随着硅酸铝纤维含量的增加，型芯试样的收缩率逐渐减小，气孔率逐渐增大，方石英含量逐渐增多，而体积密度基本不变；试样的室温和高温抗弯强度随着纤维含量的增加先增大后减小，高温挠度逐渐减小。当硅酸铝纤维含量为3wt.%时，型芯的综合性能最佳，收缩率为1.0%、气孔率为29.23%、体积密度为1.62 g/cm³、室温抗弯强度为23.36 MPa、高温抗弯强度为31.39 MPa以及高温挠度为0.69 mm。综上所述，硅酸铝纤维的加入不仅显著降低了氧化硅陶瓷型芯的收缩，还有效改善了其室温、高温抗弯强度以及高温抗蠕变性能。     

电熔莫来石含量对硅基陶瓷型芯性能的影响

以石英玻璃粉为基体,电熔莫来石为矿化剂,石蜡为增塑剂,通过热压注法制备硅基陶瓷型芯,研究了电熔莫来石添加量对硅基陶瓷型芯综合性能的影响。研究结果表明:随着电熔莫来石含量的增加,样品的室温抗弯强度、高温抗弯强度、高温挠度逐渐降低,收缩率随电熔莫来石含量的增加先减小后增大,显气孔率随电熔莫来石含量的增加先增大后减小。当电熔莫来石的添加量为10%时,型芯样品的综合性能最佳,其收缩率为0.83%,显气孔率为31.49%,体积密度为1.50 g/cm~3,室温抗弯强度为12.28 MPa,高温强度为18.17 MPa,高温挠度为0.95 mm。     

添加30wt%ZrSiO4硅基陶瓷型芯高温特性的研究

本文对添加30wt％ZrSiO_4硅基型芯试样在1200～1600℃时的热变形,抗弯强度、收缩率和型芯溶蚀性进行了研究。结果表明:在1550℃的热变形量激增,1350～1400℃的抗弯强度突降,前者因Al_2O_3与SiO_2形成的液相,后者主要与石英玻璃的大量析晶有关,收缩率随温度升高而增加而型芯溶蚀速度减小,是与型芯组织内的粘滞流动导致微观相之间孔隙减小,气孔率下降有关。     

添加CeO_2与La_2O_3的新型钨基合金的研究

本文系统地研究了烧结温度、保温时间和冷却速度对添加CeO_2与La_2O_3的W-Ni-Cu高比重合金的主要性能之影响规律;并研究了CeO_2与La_2O_3添加量对合金性能和烧结工艺的影响。结果表明,在最佳添加量和烧结工艺条件下,添加有CeO_2与La_2O_3的W-Ni-Cu合金之抗拉强度有所提高。并对CeO_2和La_2O_3的弥散强化作用和对烧结过程的影响作了理论分析。还对添加CeO_2与La_2O_3的新型合金进行了高温抗氧化性试验与在五种不同介质中的腐蚀试验。     

LaB_6和La_2O_3添加剂对ZrB_2-SiC超高温陶瓷结构与性能的影响

采用SPS工艺制备添加La_2O_3或LaB_6的ZrB_2-SiC陶瓷,测量试样的密度和力学性能,利用扫描电镜和透射电镜观察试样的微观形貌,研究添加镧的不同化合物对ZrB_2-SiC陶瓷显微结构和力学性能的影响,分析添加量对材料力学性能的影响.同时对ZrB_2-SiC-La_2O_3和ZrB_2-SiC-LaB_6陶瓷进行热处理,考察热处理对其力学性能的影响.结果表明,加入2.5%或5%(质量分数, 下同)的La_2O_3或LaB_6添加剂后,材料的室温强度、高温强度、断裂韧性都比无添加剂时要高;当含量相同时,加入LaB_6比La_2O_3更有利于提高陶瓷材料的室温强度;当添加剂的含量为2.5%时,材料的室温强度比较好,当添加剂的含量为5%时,材料的高温强度和断裂韧性比较高.热处理可以提高ZrB_2-SiC-La_2O_3和ZrB_2-SiC-LaB_6陶瓷材料的高温强度.     

方石英的含量对氧化硅陶瓷型芯性能的影响

以石英玻璃粉为基体,方石英为矿化剂,陶瓷铸造蜡为增塑剂,利用热压注法制备了氧化硅陶瓷型芯,研究了方石英添加量对氧化硅陶瓷型芯性能的影响。研究结果表明:随着方石英添加量的增加,陶瓷型芯样品中石英玻璃析晶含量先增大后减小,样品的收缩率及高温挠度逐渐减小,高温强度先增加后减小,显气孔率随方石英添加量的增加逐渐增大。经验证,在烧结温度为1 200℃下,方石英的最佳添加量为5%时,氧化硅陶瓷型芯的综合性能最好。     

铝粉及助烧剂添加量对刚玉-Sialon-TiN抗热震性能的影响

以金红石、石英和铝粉为主要原料,在1500℃下经过4 h还原氮化一步制备出刚玉-Sialon-Ti N复相材料。研究了不同Al粉添加量和不同助烧剂添加量下试样的热震稳定性。结果表明:合成的复相材料以刚玉为主体,并有少量六方柱状β-Sialon、颗粒状刚玉和Ti N生成,填充在孔洞和缝隙中;试样经过1次水冷热震后残余抗折强度的变化趋势和热震前试样的抗折强度变化趋势保持一致,都是随着铝粉添加量的增加而增大,且强度保持率都高于67%,添加过量10%铝粉的试样有最大强度保持率88.83%;未加助烧剂试样的抗折强度为32.55 MPa,加入Y_2O_3和La_2O_3作为助烧剂后,试样的抗折强度最大可达到58.67 MPa,抗折强度显著增大,热震稳定性相对提高。添加2.5%(Y_2O_3+La_2O_3)的试样具有相对更优的抗热震性能。     

氧化锆纤维对氧化硅陶瓷型芯性能的影响

为提高硅基陶瓷型芯的综合性能,将不同含量的氧化锆短纤维添加至以锆英粉为矿化剂的型芯基体粉料中,通过热压注法制备氧化硅陶瓷型芯,研究型芯收缩率、显气孔率和力学性能的变化,并观察试样断面微观形貌。结果表明,当氧化锆纤维掺入量从0增加到5%,陶瓷型芯试样的室温和1 550℃高温抗弯强度先上升后下降;当氧化锆纤维掺入量为1%时,室温和1 550℃高温抗弯强度最好,分别为18.64 MPa和28.06 MPa,与未纤维强化的陶瓷型芯试样对比,分别提升15.84%和13.46%;氧化锆纤维掺入量为1%的陶瓷型芯试样的收缩率为0.89%,显气孔率为30.4%,高温变形量为0.71mm。分析认为,氧化锆纤维掺入量较高导致纤维的完整性被破坏且出现团聚现象、对基体起割裂作用是陶瓷型芯试样综合性能变差的主要原因。     

有机硅树脂粘结Al_2O_3粉制备陶瓷型芯

以球形Al_2O_3颗粒为基体、液态有机硅树脂为粘结剂,通过干压法制备Al_2O_3陶瓷型芯,考察有机硅树脂加入量对焙烧后陶瓷型芯微观组织形貌、物相组成、显气孔率、线性收缩率、体积密度以及抗弯强度的影响。结果表明,1 500℃烧结温度下,有机硅树脂浓度为0.5wt%时,其均匀分布在球形Al_2O_3颗粒周围,此时陶瓷型芯显气孔率为39%、体积密度2.4 g/cm~3、线性收缩率0.7%及抗弯强度35.9 MPa,在硅树脂考察范围内抗弯强度达最高。     

Y_2O_3掺杂BaZrO_3显微组织演变及与钛熔体相容性

以BaCO_3、ZrO_2和Y_2O_3为原料的6种配比混合料在1200℃经固相合成Y_2O_3掺杂BaZrO_3粉体,并经冷等静压成型后在1750℃烧结成圆片。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)结合能谱分析(EDS)分析不同Y_2O_3掺杂量对BaZrO_3粉体组成及其对BaZrO_3圆片的显微组织结构和烧结性能的影响。结果表明:Y_2O_3掺杂BaZrO_3主要由BaZrO_3和Ba2YZr O6构成;随着Y_2O_3掺杂量的增加,Ba2YZr O6含量逐渐增加,并出现团聚现象;同时,BaZrO_3晶粒生长受到抑制,导致圆片表面疏松多孔,致密度降低。当原料摩尔比n(BaCO_3):n(ZrO_2):n(Y_2O_3)=0.48:0.47:0.1时,所获圆片相对密度达到97.1%。使用该配比粉料制备坩埚感应熔炼Ti Ni合金后,合金与坩埚无界面反应层存在,也未见明显坩锅组成元素向合金扩散现象,说明Y_2O_3掺杂BaZrO_3是一种非常有潜力的钛合金熔炼制备用耐火材料。     

稀土氧化钇基陶瓷型芯材料的制备研究

通过改变硅树脂含量、烧结温度和保温时间,研究其对稀土Y_2O_3基陶瓷型芯性能的影响规律。试验结果如下:随硅树脂含量增加,样品的体积密度逐渐减小,抗弯强度逐渐降低;随烧结温度升高,样品的体积密度逐渐增加,气孔率逐渐减小,抗弯强度逐渐增大;随保温时间延长,样品的体积密度和抗弯强度呈逐渐上升的趋势,气孔率先下降在保温1 h后无明显变化。当硅树脂含量为3%,烧结温度为1 600℃,保温时间为240 min时,样品的综合性能最佳,其抗弯强度为50.77 MPa,气孔率为21.13%。     

稀土添加量对20CrMnTi钢表面碳铌复合渗层组织及性能的影响

目的提高20CrMnTi钢表面硬度及耐磨性能。方法采用粉末包埋法在20CrMnTi钢表面制备了碳铌复合渗层。粉末渗铌剂组成为铌粉、氧化镧、氧化铝及氯化铵,渗铌温度为950℃,保温时间为5 h。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、能谱仪、X射线衍射仪及微动摩擦磨损试验机,研究了不同La_2O_3添加量条件下,碳铌复合渗层的硬度、厚度、组织、物相组成及摩擦系数。结果不同La_2O_3添加量条件下,复合渗层主要由NbC相组成,厚度为23~28mm,硬度为2250~2950HV0.5。随着La_2O_3添加量的增加,复合渗层物相组成变化不明显,渗层晶粒尺寸先增大后减小,厚度逐渐下降,硬度先上升后逐渐下降,摩擦系数基本是先上升后下降。稀土添加量(质量分数)为0.5%时,其摩擦系数较低。结论粉末包埋复合渗铌渗剂中,La_2O_3的最佳添加量为0.5%,能细化渗层晶粒尺寸,有利于提高20CrMnTi表面碳铌复合渗层的致密性及硬度。     

Cr_3C_2抑制剂含量对WC-8%Co-0.5%(VC/Cr_3C_2)超细硬质合金性能的影响

将Cr_3C_2晶粒长大抑制剂添加到WC-8%Co-0.5%(VC/Cr_3C_2)超细硬质合金中,通过对试样进行金相组织分析、SEM形貌观察、洛氏硬度(HRA)测试、三点抗弯强度测试和密度测量,研究了Cr_3C_2添加量对WC-8%Co-0.5%(VC/Cr_3C_2)超细硬质合金力学性能及组织结构的影响。结果表明,不同Cr_3C_2加入量的WC-8%Co-0.5%(VC/Cr_3C_2)合金试样均拥有细小均匀的微观组织,其硬度随着Cr_3C_2添加量的增多而不断增加;抗弯强度则先增加后减小,当Cr_3C_2添加量为0.1%时,试样抗弯强度达到峰值2450 MPa;试样密度则在Cr_3C_2添加量增加到0.3%时出现降低。     

预加方石英粒度对SiO2基陶瓷型芯性能的影响

方石英作为高温增强相加入到SiO2基陶瓷型芯的基体材料中,以热压注法制备SiO2基陶瓷型芯,研究了预加方石英粒度对SiO2基陶瓷型芯性能的影响。分析了方石英粒度对SiO2基陶瓷型芯孔隙度和高温抗蠕变性能的增强机理。结果表明,随着方石英粒度减小,SiO2基陶瓷型芯的显气孔率逐渐增大,室温抗弯强度和高温挠度逐渐降低。当方石英粒度为13μm时,SiO2基陶芯的显气孔率达到最大值、高温挠度达到最小值,分别为42.30%和0.14mm。     

添加剂对高岭土填料可溶性石膏型芯性能的影响

研究高岭土填料加入量对石膏混合料性能的影响,并确定高岭土与石膏适合的配比;在此配比的石膏混合料中分别添加MgSO4和NaCl来提高石膏型芯焙烧后抗弯强度及溃散性,并将它们的作用效果进行对比;利用Al(NO3)3的高温分解发气性来改善石膏型芯焙烧线变量。通过SEM观察不同配比试样焙烧后的断口表面形貌,分析添加剂对型芯组织形貌和宏观性能的影响。试验结果表明:高岭土的加入会减小石膏混合料的强度和线变量,其含量为50%时可取得石膏混合料强度和线变量的平衡;MgSO4、NaCl可提高型芯焙烧后抗弯强度和溃散性能,但MgSO4对型芯的抗弯强度及溃散性改善更佳,而使用NaCl作为添加剂时对型芯的焙烧线变量控制较好;加入9%的A(lNO3)3可明显降低型芯焙烧线变量的绝对值。     

La2O3对激光熔覆铁基JG-8合金组织与性能的影响

采用激光熔覆技术在27SiMn钢基体表面成功制备了不同La_2O_3含量的铁基JG-8合金复合涂层,系统地研究了添加La_2O_3对铁基JG-8合金复合涂层组织及性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和配有能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)对铁基JG-8合金复合涂层的物相结构和显微组织进行分析测试,通过显微硬度仪和摩擦磨损试验机对铁基JG-8合金复合涂层的硬度以及摩擦学性能进行分析评估。结果表明,La_2O_3的添加可有效细化组织,使晶粒由原本的柱状晶转变为细小的胞状结构。铁基JG-8合金复合涂层的硬度随着La_2O_3含量的增加呈现先增大后减小的趋势,其中0.8%La_2O_3(质量分数)铁基JG-8合金复合涂层的硬度(HV0.3)(5327MPa)最高,与未添加La_2O_3的铁基JG-8涂层相比,0.8%La_2O_3铁基JG-8合金复合涂层的硬度提升了19.4%。在摩擦磨损过程中未添加La_2O_3的铁基JG-8涂层主要磨损机制为粘着磨损和疲劳磨损,0.8%La_2O_3铁基JG-8合金复合涂层的主要磨损机制为磨粒磨损,0.8%La_2O_3铁基JG-8合金复合涂层的体积磨损量最低,为27SiMn钢基体的22.9%。     

CoB/La_2O_3对NaBH_4水解放氢性能的影响

实验通过排水法研究了混合催化CoB/La_2O_3对NaBH4水解放氢性能的影响。结果显示,混合催化剂的加入量在1%~4%的变化区间时,掺杂混合催化剂的试样的放氢速率随着掺杂量的增加都呈现出了一个明显的增加趋势,并且掺杂4%(70%CoB/30%La_2O_3)的试样的放氢速率最大为260mL/min;然而对于放氢量的研究发现混合催化剂CoB/La_2O_3加入量以及配比影响NaBH4的放氢量,在所有试样中,当掺杂量为4%的掺杂80%CoB和20%La_2O_3的试样放氢量最大为575mL,但此时试样放氢速率有所降低。     

电熔刚玉对硅基陶瓷型芯性能的影响

以石英玻璃粉为原料,石蜡为增塑剂,添加质量分数0%～30%的电熔刚玉为矿化剂,通过热压注法成功制备了硅基陶瓷型芯,研究了电熔刚玉含量对方石英析晶和硅基陶瓷型芯综合性能的影响。结果表明：随着电熔刚玉含量的增加,样品的收缩率逐渐增加,气孔率先减小后增大,致密化程度增加;而抗弯强度和高温抗蠕变性能呈现先增强后减弱的趋势。当添加10%电熔刚玉时,样品表现出优良的综合性能,收缩率为1.02%,气孔率为20.91%,体积密度为1.7083 g/cm³,室温和高温抗弯强度分别为14.83和20.96 MPa,高温挠度为0.39 mm。     

凝胶注模成形空心叶片用氧化铝陶瓷型芯性能研究

采用凝胶注模成形方法制备氧化铝陶瓷型芯材料,研究其气孔率、体积密度和室温抗弯强度随固相体积含量和烧结温度的变化规律。结果表明,在所研究的固相含量范围内,随着固相含量的不断增加,氧化铝陶瓷型芯的气孔率逐渐减小,体积密度和抗弯强度逐渐增大。在所研究的烧结温度范围内,随着烧结温度的不断升高,氧化铝陶瓷型芯的气孔率逐渐减小,体积密度和抗弯强度逐渐增大。当固相含量为50vol.%,在1 300℃烧结后,型芯样品的抗弯强度为13.3 MPa;在1 600℃烧结后,型芯样品的抗弯强度增加到57.6 MPa。