防止Al_2O_3堵塞浸入式水口复合材料的研制

采用烧结法合成了致密的复合了ＣａＯ－ＳｉＯ２系化合物的ＣａＺｒＯ３质材料，研究了ＣａＯ－ＳｉＯ２系化合物的复合量和不同添加剂对复合材料的致密化及与Ａｌ２Ｏ３反应能力的影响。研究结果表明，增加ＣａＯ－ＳｉＯ２系化合物的复合量．不仅改善了复合材料的致密化程度，而且提高了与Ａｌ２Ｏ３的反应能力。两种ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３系添加剂均能大大降低复合材料的烧结温度，并对复合材料的相组成产生影响．因而提高了与Ａｌ２Ｏ３的反应能力。此外，高密度的复合材料具有更强的与Ａｌ２Ｏ３反应的能力。     

炭陶瓷复合材料中铝添加剂抗氧化机理

Ａｌ添加剂在热处理过程中生成Ａｌ４Ｃ３，和ＣＯ反应生成Ａｌ２Ｏ３．与复合材料氧化过程中生成的Ｂ２Ｏ３，ＳｉＯ２形成Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２─Ａｌ２Ｏ３玻璃系薄膜，有效地抑制了炭陶瓷制品中碳的氧化。     

SiC—Al2O3基复相陶瓷的N2—HIP研究

通过对热压ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３复合材料进行了Ｎ２－ＨＩＰ后处理，制备得到Ｓｉ３Ｎ４－ＡｌＮ＝ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３梯度材料，经Ｎ２－ＨＩＰ处理后，材料抗弯强度提高３５％－９５％，并得到经强度达１０３０ＭＰａ的ＳｉｅＮ４－ＡｌＮ／ＳｉＣｐ－ＳｉＣＷ－Ａｌ２Ｏ３复合材料。     

流态化CVD技术制备Al_2O_3－SnO_2复合粒子

在内径４０ｍｍ的流化床反应器中，利用ＳｎＣｌ＿４气相水解反应，制备了超细Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＳｎＯ＿２复合粒子。通过ＸＲＤ，ＥＰ－ＭＡ，ＨＲＥＭ等现代化分析手段确定了产物中ＳｎＯ＿２的晶型及其在Ａｌ＿２Ｏ＿３团聚物中和在Ａｌ＿２Ｏ＿３原生颗粒表面的分散包敷形态。研究结果表明：３００℃下制备的产物中ＳｎＯ＿２呈无定态，经８００℃热处理２ｈ，ＳｎＯ＿２转化成金红石型，产物中ＳｎＯ＿２均匀分散于整个Ａｌ＿２Ｏ＿３团聚物中；１００℃下制备的产物中ＳｎＯ＿２以薄膜形式包敷在超细Ａｌ＿２Ｏ＿３颗粒表面；４５０℃下制备的产物中，ＳｎＯ＿２以６～１０ｎｍ的粒子形式淀积在Ａｌ＿２Ｏ＿３表面。     

Al2O3-CoCrAlY 复合陶瓷激光熔覆层的组织与性能

研究了Ａｌ２Ｏ３－ＣｏＣｒＡｌＹ复合陶瓷涂层的组织结构、成分分布及其耐磨性能。结果表明：等离子喷涂层的组织呈层片状,面层由α－Ａｌ２Ｏ３和少量的γ－Ａｌ２Ｏ３组成,层间为机械结合界面,涂层平均硬度为８９７ＨＶ０．２。经激光重熔后的组织为单一的α－Ａｌ２Ｏ３柱状晶,在ＣｏＣｒＡｌＹ与基体间有界面相形成,其界面为冶金结合,层间存在着平缓的成分过渡;Ａｌ２Ｏ３与ＣｏＣｒＡｌＹ间的界面结合状况得到了明显的     

Si3N4—MgAl2O4—Al2O3系材料无压烧结的研究

本文对Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＡｌ２Ｏ４－Ａｌ２Ｏ３系复合材料的无压烧结进行了研究，讨论了Ａｌ２Ｏ３含量对材料性能的影响及烧结工艺对材料性能和显微结构的相互关系。实验表明：两段法烧结可以得到性能良好的Ｓｉ３Ｎ４－ＭｇＡｌ２Ｏ４－Ａｌ２Ｏ３复合材料。     

Y2O3—Al2O3—SiO2添加剂在低温烧结SiC中的作用

本文探讨了Ｙ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３添加剂在低温无压烧结ＳｉＣ中的作用以及在Ｙ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３添加剂中引入ＳｉＯ２的作用及机理,从而阐明了通过多项合理、有效复合添加降低ＳｉＣ烧结温度的可能性。     

Si_3N_4-Al_2O_3-ZrO_2系陶瓷表面氧化层组成的EPMA分析

利用ＥＰＭＡ和ＸＲＤ的分析方法，研究了Ｓｉ＿３Ｎ＿４－Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＺｒＯ＿２系陶瓷材料表面氧化层组成。结果表明，Ｓｉ＿３Ｎ＿４－Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＺｒＯ＿２系陶瓷材料表面氧化层是由方石英相、ＺｒＳｉＯ＿４相和含有Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＣａＯ等的ＳｉＯ＿２玻璃相所组成，其中ＳｉＯ＿２玻璃相中Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＣａＯ等的含量，随着氧化时间的增加而逐渐增加。     

新型复相陶瓷刀具材料Jx-2-I协同增韧补强机理的研究

本文研制成功的新型陶瓷刀具材料—ＳｉＣ晶须（ＳｉＣｗ）增韧和ＳｉＣ颗粒弥散增韧Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具Ｊｘ－２－Ｉ,该刀具材料具有高的抗弯强度和断裂韧性等优点;对比Ａ（Ａｌ２Ｏ３）、ＡＰ（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｐ）、ＡＷ（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｗ）、Ｊｘ－１（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｗ）和Ｊｘ－２－１（Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｐ／ＳｉＣｗ）等陶瓷材料的力学性能可以看出,在Ｊｘ－２－Ｉ材料中具有明显的增韧补强叠加效应;本文在热失配分析和微观结构观察的基础上详细研究了Ｊｘ－２－Ｉ刀具材料的增韧补强机理,系统研究了Ｊｘ－２－Ｉ中各种增韧补强机理之间的协同效应。     

AZS复合结合剂的制备

以电熔ＡＺＳ细粉为主要原料，加入ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３超细粉和外加剂ＣＦ，通过混合共磨的方式制得ＡＺＳ复合结合剂。对复合结合剂进行了化学分析、粒径分析和物相分析，讨论了ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３超细粉共同使用的效果和外加剂ＣＦ以及ＡＺＳ细粉的作用。复合结合剂应用在ＡＺＳ不定形耐火材料中，具有较好的使用效果。     

添加剂对Al2O3(f)/Ti-Al原位复合材料纤维生成形式的影响

以金属钛粉、铝粉及添加剂为原料压制成预制体,通过石墨与氧化铝混合粉对预制体的覆埋实现气氛保护并进行热处理,使其原位合成氧化铝纤维增强钛铝金属间化合物复合材料。通过XRD和SEM测试,分析了材料最终晶相组成及内部显微结构,并结合DTA进行了反应的热力学研究。SEM分析显示Ti-A l-Nb2O5、Ti-A l-La2O3、Ti-A l-Kaolin三种体系配料均可合成出A l2O3(f)/Ti-A l原位复合材料,但A l2O3纤维的生成方式不同:Ti-A l-Nb2O5体系以A l、Nb2O5的铝热反应为主生成;其余两种体系主要是A l纤维被氧化形成A l2O3纤维。铝热反应迅速且放热量高,使纤维纤细,团聚性较强;缓慢氧化得到的纤维直径较粗,分散性较好。     

EMAA-Na离聚物对PE-HD/Al2O3复合材料微观结构和流变特性的影响

以钠离子离聚物（EMAA-Na）作为相容剂,采用熔融共混法制备了高密度聚乙烯（PE-HD）/氧化铝（Al2O3）复合材料。利用扫描电子显微镜观察了复合材料的断面结构,利用平板流变仪和毛细管流变仪研究了复合材料的稳态和动态流变性能。结果表明,EMAA-Na大大提升了PE-HD/Al2O3之间的界面相容性,消除PE-HD和Al2O3之间的间隙;复合材料的稳态剪切黏度和拉伸黏度随着EMAA-Na含量的增加而升高,且呈现出很强的非牛顿性和拉伸硬化特性;EMAA-Na促进了各组分之间的相互作用,提高了复合材料的弹性。     

ZrO2和Ni复合掺杂对Al2O3陶瓷结构及性能的影响

利用非均相沉淀包覆-热还原工艺制备粒径分布均匀、表面光滑的球形Al2O3/ZrO2/Ni,Al2O3/Ni,Al2O3/ZrO2复合结构粉体,再经真空热压烧结得到相应的复合陶瓷.通过X射线衍射和扫描电镜对前躯体、热还原粉体及烧结陶瓷的成分及结构进行了表征,并对陶瓷的力学性能、介电常数进行了检测和分析.实验结果表明:金属Ni的引入抑制了Al2O3的致密化,细化了晶粒,强化了氧化铝晶界,使氧化铝发生穿晶断裂而起到增韧效果;ZrO2对Al2O3陶瓷致密化及细化晶粒作用不明显,但通过相变增韧或形成弱界面起到了较好的增韧作用;Al2O3/ZrO2/Ni复合材料的断裂韧性增加值并未高于Al2O3/Ni和Al2O3/ZrO2 2种复合材料断裂韧性增加值之和,但增强了空间电荷的极化,使复合材料具有较高的介电常数.     

钛酸铝／氧化铝复合材料的制备及其抗铝液浸渗性能

以Al2O3,TiO2,MgO和Fe2O3粉末为起始原料制备出不同氧化铝含量的钛酸铝／氧化铝复合材料;通过考察浸于熔融铝液中试样断面显微结构和特征元素分布研究了复合材料抗铝液浸渗性能。研究表明,反应烧结得到的是含5％MgTi2O5（质量分数）和1％Fe2TiO5（质量分数）的钛酸铝复合固溶体与氧化铝组成的复合材料,复合材料的烧结致密度随试样中氧化铝含量的增加而增加。高钛酸铝含量的钛酸铝／氧化铝复合材料具有良好的抗铝浸渗性能。     

MgO矿化剂对自结合钛酸铝/莫来石复相材料结构和性能的影响

在铝厂污泥,龙岩高岭土和工业二氧化钛合成出的良好稳定性的钛酸铝/莫来石熟料基础上,添加MgO矿化剂进行改性,其能与钛酸铝/莫来石材料形成固溶体,能抑制Al2TiO5的分解,使得钛酸铝/莫来石复相材料在保持低热膨胀系数的同时,较大辐度地提高了材质的机械强度.采用XRD和SEM法表征各试样的晶相和显微结构;各试样中各晶相的含量由用Rietveld Quantification 法确定;测试各试样的性能.从结构与性能分析结果,确定1.5％为MgO的最佳添加量,形成的三个晶相Al2-xMgx+yTi1-yO5-0.5x-y、Al4.59Si1.41O9.70和α-Al2O3分别为68.2％、26.5％和5.3％,对应的抗折强度为45.67 MPa,体积密度为2.95 g/cm3,吸水率为1.81％,气孔率为4.99％,热震后抗折强度保持率为90.0％.     

硅源对纳米级ZSM-5分子筛结构及其对甲醇转化制丙烯与丁烯反应催化性能的影响

采用低温水热晶化法,以四丙基氢氧化铵为模板剂,分别使用98%粗孔固体硅胶和30%硅溶胶为硅源,制备不同硅铝物质的量比的纳米级ZSM-5分子筛,研究硅源对其物化结构及甲醇转化制丙烯与丁烯催化性能的影响。结果表明,硅源种类影响ZSM-5分子筛的结构及铝分布,进而影响其酸性和催化性能。固体硅胶为硅源,有利于形成弱酸性位点;硅溶胶为硅源,有利于形成强酸性位点。在相同硅铝物质的量比时,以固体硅胶为硅源的ZSM-5分子筛的总酸量小于以硅溶胶为硅源的样品。无论使用何种硅源,对ZSM-5分子筛的晶型结构影响不大,且ZSM-5分子筛颗粒形貌均呈现为由小晶粒堆积成(500~1 000)nm的类球形颗粒。以硅溶胶为硅源制备的样品颗粒尺寸大于以固体硅胶为硅源制备的样品。硅铝物质的量比为400时,两种硅源合成分子筛的丙烯与丁烯的选择性相近,但以硅溶胶为硅源的ZSM-5分子筛的寿命更长。     

SiCp/Al复合材料的自发熔渗机理

以Mg为助渗剂,采用液态铝自发熔渗经氧化处理的SiC粉体压坯的方法,制备出高增强体含量的SiCp/Al复合材料.通过考察铝液在SiC粉体压坯中的渗入高度与温度、时间的关系来研究铝液的熔渗机理,并对SiCp/Al复合材料进行X射线衍射、能量散射谱和金相分析.结果表明:在熔渗前沿发生的液-固界面化学反应促进两相润湿,毛细管力导致铝液自发渗入到SiC多孔陶瓷中;熔渗高度与时间呈抛物线关系.熔渗激活能为166 kJ/mol,这表明渗透过程受界面反应控制.经氧化处理的SiC粉体均匀地分布在金属基体中,其轮廓清晰.在SiCp/Al复合材料中未发现Al4C3的存在.     

真空热压烧结制备高性能B4C/Al复合材料

B4C/Al复合材料因其优异的性能,受到了人们广泛关注.以Al粉和B4C粉体为原料,采用真空热压烧结法,在高于Al熔点温度时,制备出了碳化硼含量10wt%的铝基复合材料.研究结果表明:烧结温度为700 ℃,烧结压力为30 MPa,保温时间为45 min时,获得的B4C/Al复合材料力学性能最佳,其相对密度为98.2%,硬度为2.53 GPa,抗弯强度为350 MPa.球磨混料使Al颗粒表面生成少量Al2O3,在烧结过程中,Al2O3与B2O3发生固-液反应形成共融物,改善了B4C/Al之间的界面结合强度,从而获得力学性能优异的B4C/Al复合材料.     

炭／炭复合材料SiC／Mo（Six，Al1-x）2涂层形成机理与抗高温氧化性能

采用高温包渗技术在炭／炭复合材料表面制备了SiC／Mo（Six,Al1-x）2复合涂层,采用两步反应法研究了复合涂层的生成机理。发现复合涂层是由Si、Al2O3、SiC、MoSi2原始粉末材料与基体炭材料经过复杂化学反应生成的SiC、Mo（SixAl1-x）2以及微量Mo4．8Si3C0．6固溶体组成。在较低温度下（〈1750℃）,单质硅与基体碳的液-固相反应,经过2小时后可以在炭／炭复合材料表面和内部孔隙表面生成致密的SiC过渡涂层;在较高温度下（≤2000℃）,SiC、Al2O3和MoSi2间的反应较为复杂,其主要过程为SiC与Al2O3间生成液体硅、液体铝和气态SiO、Al2O的多相反应,该反应生成的液体铝能够与MoSi2颗粒发生置换反应,生成熔点降低的Mo（Six,Al1-x）2转移涂层;同时,生成的液体硅与CO反应生成晶须状β—SiC,并与Mo（Six,Al1-x）2形成增强型复合涂层。本文还研究了过量单质Si和SiC对Mo（Six,Al1-x）2的还原反应,化学反应推论与实验结果相吻合。以新提出的涂层生成机理为指导,以粉末原料质量组成为Si10％,Al2O3 10％,SiC54％和MoSi226％时所制得了致密并且无粘结的复合涂层材料,并研究了封孔处理后复合材料的抗氧化性能。     

高铝粉煤灰铝硅化合物在稀碱溶液中的浸出行为

研究了循环流化床锅炉高铝粉煤灰中铝和硅在NaOH稀溶液中的浸出行为,在对高铝粉煤灰的组成、物相等物化性质研究的基础上,考察了碱浓度、反应温度和反应时间等工艺参数对粉煤灰中铝硅反应性能的影响. 结果表明,粉煤灰为大小不一的不规则颗粒,疏松多孔,具有较高的反应活性;在温和条件下,碱溶液中铝硅溶出规律存在较大差异,在95℃、碱浓度为150 g/L、反应90 min时二者差异最大,SiO2溶出率可达23.15%,而Al2O3的溶出率仅为1.68%,粉煤灰的铝硅比可由0.78提高到0.99.