Al2O3／Al复合材料的制备及性能研究

采用非匀相沉淀法制备纳米Al2O3包裹Al复合粉体,通过热压烧结制备出Al2O3/Al复合材料,利用差热分析仪、SEM、教显维氏硬度计及万能试验机测试研究了复合材料的微观结构及热力学性能.结果表明,经1 050℃/30 min煅烧岳获得的复合粉体成分为α-Al2O3和Al;同单相Al2O3相比,纳米Al的添加降低了瓷体的烧结温度;添加Al的摩尔数分数为10%的Al2O3/Al复合陶瓷的抗弯强度提高10%,断裂韧性提高了86%,硬度值随Al的增加而下降.     

化学镀法纳米Pt/Al2O3复合陶瓷的制备及性能

目的研究Pt/Al2O3复合生物陶瓷的结构、成分及性能.方法利用化学镀法和无压烧结法制备Pt/Al2O3复合粉体和相应的块体材料,并对粉体及块体采用XRD、高分辨电子显微分析(HRTEM)、能量散射谱(EDS)、热重-差热分析(TG-DTA)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-IRIS)、微型硬度测试等技术对其形貌、结构、成分、性能进行研究.实验中化学镀Pt的原料粉是利用溶胶-凝胶方法合成的非晶Al2O3粉末.结果由溶胶-凝胶法所制备的Al2O3在1 150℃时完全转变成α-Al2O3;化学镀后平均尺寸约为20 nm的Pt纳米颗粒包覆在Al2O3表面,其烧结体的断裂韧性是Al2O3烧结体的1.65倍.结论加入金属相Pt后,有效地增加了Al2O3的断裂韧性,由于金属Pt颗粒包覆在Al2O3表面,增加了其束缚能,阻碍了Al2O3陶瓷颗粒在高温烧结过程中的长大,这样可以获得纳米金属/陶瓷复合材料.     

纳米α-Al_2O_3制备中前驱体与洗涤分离的研究

以工业AI(OH)3为原料,用沉淀法制备纳米Al2O3,粉体.探讨了制备过程中前驱体表面电位<与洗涤分离的条件在分离过程中对过滤速度的影响,发现采用去离子水洗涤后,粉体的ξ电位明显降低,接近其等电点,从而导致洗涤速度变慢.使用0.1 mol/L稀氨水取代蒸馏水,随着pH值的增大,ξ电位提高,过滤速度加快.取得了适宜的工艺条件.用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和粒径分析仪,对实验所得粉末的结构进行了表征.结果表明:所得粉体粒径为59.3 am的α-Al2O3,形貌为纤维状,并且分散好、粒径均匀.     

醇-水混合溶剂法制备纳米ZnO及其表征

本文采用醇-水混合溶剂,用Zn(AC)2与(NH4):CO3在一定条件下反应,制得纳米ZnO的前驱体Zn2(CO3)5(OH)6.在450℃煅烧2 h,得到六方品系、粒径20~30 am球形纳米ZnO粉体.与传统的水溶液法相比,醇-水溶液法制得的粒径更细小、均匀、不团聚,煅烧温度更低.     

纳米α-Al_2O_3前驱体溶剂化与洗涤分离的研究

以工业Al(OH)3为原料,用沉淀法制备了纳米α-Al2O3粉体.探讨了制备工艺过程中前驱体溶剂化与洗涤分离的条件;研究了前驱体溶剂化在分离过程中对过滤速度的影响,并取得了最佳工艺条件.用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、红外吸收光谱(IR)和激光粒度分析仪,对实验所得粉末的结构进行了表征.结果表明:采用无水乙醇洗涤后,降低了溶剂化程度,加快了洗涤速度,所得的α-Al2O3粉体粒径为59.3 nm,形貌为纤维状,并且分散好、粒径均匀.     

温度对纳米氧化锆粉体结构的影响

以ZrOCl2.8H2O为原料,加入3%的Y2O3为稳定剂,采用湿化学法制备出稳定的纳米ZrO2粉体,分别在200℃、400℃、600℃、800℃和900℃下煅烧,研究煅烧温度对纳米ZrO2粉体的物相组成、粒径大小、比表面积及粉体分布特征的影响,并讨论了分散时间对纳米粉体团聚现象的影响.研究结果表明:当温度从200℃升至900℃,粉体经历了由无定形向四方相、单斜相晶体的转变,对应相变温度分别是400℃、800℃;随着煅烧温度的不断升高,ZrO2粉体的粒径不断增大,比表面积不断减小;分散时间的延长可以减少纳米ZrO2粉体中颗粒之间的软团聚,改善颗粒分布的均匀性.     

纳米α—Fe2O3制备工艺的研究

用微乳液法制备纳米α-Fe2O3,研究不同反应温度和煅烧温度对其晶型结构和形貌的影响,并用x射线衍射仪（XRD）对其进行表征、用扫描电子显微镜（SEM）观察其形貌。结果表明,当煅烧温度大于600℃时,所得样品均为α-Fe2O3,随着反应温度和煅烧温度的增加,α-Fe2O3粒子的粒径逐渐增大,表面呈现蓬松多孔状,而且出现少量团聚现象。     

共沉淀法制备纳米Al_2O_3/TiO_2复合粉体

以 Ti Cl4 和 Al Cl3为原料 ,采用沉淀法制备了纳米 Al2 O3/Ti O2 复合粉体。对制备过程中沉淀剂的选择、反应物浓度、反应温度、滴加速度与搅拌速度、脱水方式、热处理温度与时间、煅烧温度等影响因素进行了研究。结果表明 ,用氨水作为沉淀剂比用 Na OH、Na2 CO3效果好 ;反应物滴加方式采用碱液往 Ti Cl4 与 Al Cl3的混合溶液中滴加 ;反应在室温下进行 ;滴加速度与搅拌速度分别为 9m L· min- 1、30 0 r· min- 1时 ,可以取得较好的效果。     

纳米氧化铝颗粒增强铜-碳基复合材料的磨损性能

用MA技术制备了C体积分数为10%的Cu-C固溶体粉体,用溶胶-凝胶(sol-gel)烧结技术制备了平均尺寸为12 nm的γ-Al2O3颗粒和用SPS方法制备了纳米Al2O3颗粒增强Cu-C固溶体基复合材料。采用X射线衍射仪对MA粉体、干凝胶和煅烧粉体进行了物相分析;通过JSM-5500LV型扫描电镜对磨损表面形貌进行观察分析并分析其磨损机制;使用MG-2000型高温摩擦磨损试验机对制备的复合材料进行了干摩擦实验并测定其磨损量。结果表明:纳米氧化铝颗粒体积分数及磨损载荷对复合材料摩擦磨损特性有显著影响,纳米氧化铝的体积分数从0%增加到2%,Cu基复合材料的磨损量从6.2 mg降到2.1 mg。     

一种制备纳米级氧化铝的新方法

以分析纯AlCl3·6H2O为原料,采用电化学方法在常温下合成氧化铝纳米晶核,经500℃热处理2 h,粉体完全转化为γ-Al2O3,晶化比较完全;经950℃处理2 h,转化为具有完好结晶的α-Al2O3.粉体初始粒径为10 nm.与其它方法相比,该方法具有预烧温度低、操作简便、污染小、能耗低、原材料利用率高、不会引入杂质等优点.     

在乙二醇溶液中制备纳米ZrO_2

在50 mL圆底烧瓶中,通过乙二醇溶液制备了锆配合物Zr(OCH2CH2O)2,然后将溶液直接水解制备纳米ZrO2粉体.产物Zr(OCH2CH2O)2通过红外光谱(FT-IR)和核磁共振进行表征,纳米ZrO2通过X射线粉末衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)进行表征.实验表明,前驱体中含有OCH2CH2O基团,可以有效克服水解与煅烧过程中的团聚现象,经400℃煅烧2 h得到的纳米ZrO2粉体,颗粒分散较好,粒径在15～35 am.     

复合白云石表面链状纳米CaCO_3的制备

在Ca(OH)_2-H_2O-CO_2反应体系中,根据非均匀成核原理,通过调整体系反应温度、Ca(OH)_2浓度、ZnSO_4添加量等反应参数,控制在白云石颗粒表面生成具有链状结构的纳米Ca-CO_包覆层.利用SEM,XRD等检测表征手段,分析了不同反应参数对纳米CaCO_3晶形的影响.结果表明:当反应温度为25℃,ZnSO_4加入量为Ca(OH)_2的4%,Ca(OH)_2浓度为0.3mol/L时,在白云石颗粒表面生成了长径比为7:1的链状纳米CaCO_3.提高体系的反应浓度能够减少ZnSO_4的加入量.     

溶胶-凝胶法制备纳米HAP粉体工艺研究

以Ca(NO3)2?4H2O和P2O5为原料,以无水乙醇作为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石粉体,主要研究对反应时间、pH、反应温度、陈化时间、烧结温度等工艺参数的影响,通过SEM形貌分析结合XRD相组成分析,确定最佳的工艺参数.结果表明:pH值为8.0,溶液反应时间6 h,溶液反应温度为70℃,干燥温度为10...     

纳米二氧化钛导电粉制备研究

采用化学共沉淀方法,以掺杂Sb的SnO2(ATO)包覆纳米二氧化钛,制备纳米二氧化钛导电粉.研究制备条件对纳米二氧化钛体积电阻率的影响,利用SEM、XRD和XRF分析产物的表面形貌、成分与含量.实验得出较佳的制备条件为:反应温度70～80℃,SnCl4·5H2O的质量分数为60%,SbCl3的质量分数为6%,pH值为2,加料时间2.5 h,煅烧时间2 h,煅烧温度600℃.     

由铁醇盐配合物制备纳米Fe_2O_3

50℃时,在无隔膜电解槽中采用电化学溶解铁金属8 h,制备了铁配合物Fe(OEt)2(acac)[acac-为乙酰丙酮基],通过红外光谱、拉曼光谱和核磁共振对配合物进行了表征.采用含Fe(OEt)2(acac)的电解液直接水解、干燥制备干凝胶,然后在450℃煅烧2 h,得到纳米Fe2O3粉体.通过透射电子显微镜(TEM)和X射线粉末衍射(XRD)对纳米Fe2O3进行表征.实验表明:前驱体中含有acac基团,可以很好地阻止水解与煅烧过程中发生团聚;所得干凝胶粒径在10 nm左右,纯度较高的纳米Fe2O3粉体粒径在20~30 nm.     

介孔纳米γ-Al_2O_3对Ca~(2+)吸附性能的实验研究

介孔纳米γ-Al2O3具有很好的小尺寸和高比表面效应,且易回收利用,是一种新型的高效吸附剂.实验利用介孔γ-Al2O3纳米材料进行了对Ca2+吸附性能的研究,探讨了吸附剂投加量、吸附时间、pH值等不同因素对水中Ca2+的吸附效果的影响.实验结果表明:γ-Al2O3对水中Ca2+的吸附反应在15 min左右达到平衡,溶液的pH值对吸附率的影响较大,吸附率随pH值的升高而升高,在pH值为9时反应达到平衡,去除率为83.5%.     

溶胶-凝胶法制备GdBCO超导粉体

采用溶胶-凝胶法制备GdBCO超导粉体.以Gd2O3,CuO和BaCO3为原料.柠檬酸为螯合剂,用氨水调节pH值为6～7,可以得到性能较好的蓝黑色溶胶.溶胶经过凝胶化后获得干凝胶,将干凝胶在不同的温度下进行煅烧而获得GdBCO超导原粉.XRD分析表明煅烧后的GdBCO超微粉在不同的温度下获得不同的相,其中1000℃烧结得到的是Gd-123相,同时TG-DTA分析结果也表明,1000℃为GdBCO超导粉体的最佳煅烧温度.     

Al2O3/(W, Ti)C纳米复合陶瓷材料的力学性能与强韧化机理

采用纳米和亚微米级的α-Al2O3,以及微米级的(W,Ti)C粉体为原料,制备了Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料.在基体Al2O3含有体积分数为11%的纳米Al2O3时复合材料的抗弯强度和断裂韧性达到最优,其抗弯强度、断裂韧性和硬度分别为840 MPa,6.55 MPa·m1/2和20.1 GPa.TEM实验表明,纳米颗粒的加入明显抑止了基体晶粒的长大,形成了典型的骨架结构,材料的断裂方式为沿晶断裂和穿晶断裂的混合.内晶型和晶间型第二相颗粒产生的残余应力场、断裂模式的改变和晶粒细化强化促进了复合材料抗弯强度和断裂韧性的提高.     

HAP粉体的制备及其性能

以P2O5和Ca(NO3)2.4H2O为原料,采用溶胶-凝胶法合成羟基磷灰石粉体,研究了不同合成温度条件下羟基磷灰石粉体的性能,结果表明,493℃煅烧时羟基磷灰石开始形成,600℃煅烧时羟基磷灰石粉体完全晶化,颗粒形貌为球形,尺寸约为50nm.煅烧温度进一步升高,粉体团聚倾向加剧,颗粒之间互相连接而导致粒径增大.     

溶胶-凝胶法Al2O3纳米粉体的制备及表征

以异丙醇铝(Al(C₃H₇O)₃)为原料,采用溶胶-凝胶法制备出了纳米Al₂O₃粉体.TGA DTA分析可知Al₂O₃干凝胶的晶型转变过程，XRD分析结果也表明，溶胶-凝胶法所获得的干凝胶在1 200 ℃的温度下可以完全转化为α-Al₂O₃纳米颗粒,所制备的纳米α-Al₂O₃具有较为理想的晶体结构类型,并未发现其它的相或杂质.透射电子显微镜(TEM)观察到热处理为450?℃时所制备的纳米Al₂O₃粉体是粒径大约在10 nm左右的非晶体，而经过1 200 ℃处理1 h后完全转变成α-Al₂O₃，其粒径范围在15～35 nm，并由此解释随着晶型的转变而产生粒子团聚的原因.