石墨烯与氧化铝陶瓷基复合材料的性能研究

笔者通过多种方法制备石墨烯,并分别将不同方法制备的石墨烯与氧化铝混合得到新型复合陶瓷,进一步扩展了石墨烯的研究和应用范围。通过研究不同烧结工艺对石墨烯Al_2O_3复合陶瓷材料摩擦磨损、硬度、致密度、物相组成和微观组织的影响规律,在提高Al_2O_3基陶瓷材料力学性能的同时,对氧化铝基陶瓷材料的制备工艺进行优化,减少了Al_2O_3基陶瓷材料烧结能耗、缩短了制备周期、从而降低了生产成本。其不同的补强作用机理,为进一步研究石墨烯氧化铝复合陶瓷材料以及提高Al_2O_3基陶瓷材料的力学性能提供了一定的理论指导。同时我们还通过控制石墨烯的制备方法,在不同烧结工艺条件下烧结制备石墨烯氧化铝复合陶瓷材料,并对其进行测试分析,对于促进Al_2O_3基陶瓷材料的发展同样具有重要的理论意义与实际应用价值。     

氧化铝多孔渗透陶瓷

以不同粒度的电熔刚玉为基,并引入含不同量TiO2和MgO的氧化铝添加剂,制得了具有较高过滤效果和化学稳定性的多孔陶瓷,还研究了氧化铝添加剂对多孔材料性能的影响。     

多孔氧化铝陶瓷的研究进展

综述了国内外多孔氧化铝陶瓷的研究进展,对目前各种制备工艺进行了分析,并指出了各个工艺的特点,总结了目前存在的问题,对未来的研究方向进行了展望。     

多孔氧化铝陶瓷的研究进展

综合论述了国内外多孔氧化铝陶瓷的制备方法及性能的研究进展,并对目前存在的问题及将来的研究方向进行了展望。     

过滤器用氧化铝多孔陶瓷

以氧化铝为原料 ,用碳化硅和活化剂混合物作粘合剂 ,用碳酸氢铵作发泡剂制得了过滤器用氧化铝多孔陶瓷 ,并研究了添加剂量和烧成温度对陶瓷气孔率和强度的影响     

过滤器用氧化铝多孔陶瓷

以氧化铝为原料,用碳化硅和活化剂混合物作粘合剂,用碳酸氢氨作发泡剂制得了过滤器用氧化铝多孔陶瓷,并研究了添加剂量和烧成温度对陶瓷气孔率和强度的影响。     

氧化铝泡沫多孔陶瓷的制备

采用有机泡沫浸渍工艺制备氧化铝泡沫多孔陶瓷。研究了聚丙烯酰胺添加剂对浆料粘度,挂浆成型性能及样品烧后强度的影响,还研究了二次挂浆对氧化铝泡沫多孔陶瓷强度的影响。实验结果表明:当配方组成为氧化铝77.3%、龙岩高岭18.2%、膨润土2.7%、滑石粉1.8%,外加聚丙烯酰胺0.5%,浆料的粘度η0为6.325pa.s,厚化度为1.27,于1600℃,保温2小时烧后样品的强度高。二次挂浆可以显著提高氧化铝泡沫多孔陶瓷强度的影响。对1100℃烧成的样品二次挂浆,在1500℃二次烧成,样品抗弯强度达到3.54MPa。     

多孔氧化铝陶瓷制备技术研究进展

多孔氧化铝陶瓷同时具有氧化铝陶瓷耐高温、耐腐蚀性好和多孔材料比表面积大、热导率低等优良特点,近年来被广泛应用于节能、环保、生物、化工等众多领域。介绍了现阶段常见的多孔氧化铝陶瓷制备技术,总结了各种制备技术的特点,并对各种不同工艺的研究现状进行了简要综述。最后,展望了多孔氧化铝陶瓷未来可能的发展方向。     

多孔陶瓷载体氧化铝涂层的研究

分别用纳米γ-Al₂O₃和SB粉制备了多孔陶瓷载体的Al₂O₃涂层。BET法测定了多孔陶瓷载体Al₂O₃涂层改性前后比表面积的变化。由SEM照片观察多孔陶瓷载体涂层改性前后表面和断面的形貌。结果表明，这两种方法对多孔陶瓷载体涂层改性均有效可行。     

粉煤灰-氧化铝多孔陶瓷的制备

粉煤灰主要是来源于火电厂与钢铁厂的一种工业固体废弃物,希望利用廉价的粉煤灰和氧化铝研发出高性能的多孔陶瓷,以应用于环境、冶金、化学等工业领域。利用不同配比的粉煤灰、氧化铝及造孔剂,干压成型得到柱状坯体,经高温烧结,制得多孔陶瓷,并用×RD和SEM分别对其物相结构和表面形貌进行了分析。结果表明,粉煤灰与氧化铝的比约为7：0．9、造孔剂为10％～15％、于1250℃烧结时,可以制备出抗压强度17．3MPa～30．2MPa、显孔隙率30％～48％及孔径大小2～12μm的粉煤灰多孔陶瓷。实验结果将对粉煤灰开发技术的研究具有参考意义。     

氧化铝多孔陶瓷制备工艺的研究

本研究了氧化铝多孔陶瓷的制备工艺，探讨了制备工艺参数对多孔陶瓷性能的影响。研究结果表明，氧化铝骨料颗粒度是得到不同孔径多孔陶瓷的关键；粘结剂含量对多孔陶瓷的孔隙率、强度有很大影响；烧 是得到性能多孔陶瓷的重要因素。通过改变工艺参数，可以得到平均孔径1至10μm，开气孔率40％的氧化铝多孔陶瓷。     

陶瓷复合材料和多孔陶瓷材料

一种由两种或多种晶相的不同组分组成的陶瓷复合材料,每种晶相具有不规则的形状,所说的晶相具有相互交织的三维连续结构,至少一种晶相是单晶。而且,从此陶瓷复合材料中除去至少一种晶相,提供一种由至少一种晶相和气孔组成的多孔陶瓷材料,所说的晶相和气孔具有不规则的形状和三维连续以及相互交织的结构。(日本)     

直接发泡法制备氧化铝多孔陶瓷

为了改善多孔氧化铝陶瓷的性能,考察了陶瓷悬浮液的固含量、造孔剂和其他添加剂种类对生坯体和烧结体机械强度的影响。发现固含量由53％减少至45％和40％时,机械强度大大降低。当向料浆中添加7％三种不同类型的淀粉时,气孔率没有明显提高;当用Al（OH）3替代30％的Al2O3时性能也没有改善。但采用直接发泡法制备多孔隔热陶瓷（Al2O3固含量53％,无添加剂）,热导率与其他三种商用隔热陶瓷砖相比有优势,气孔率达到81％,机械强度达到15MPa。     

空心球包覆处理制备氧化铝多孔陶瓷

采用浆料浸渍法在氧化铝空心球表面包覆高岭土和滑石粉(质量比为2∶3),利用高岭土和滑石粉引入的MgO-SiO2-Al2O3作为助烧剂,采用干压成型工艺制备氧化铝空心球多孔陶瓷,研究了高岭土和滑石粉包覆量对氧化铝空心球多孔陶瓷性能的影响。结果表明:随高岭土和滑石粉包覆量的增加,氧化铝空心球多孔陶瓷的相对密度、收缩率、抗弯强度和断裂韧性先减小后增大;当滑石粉和高岭土包覆量为11.5%(质量分数)时,氧化铝空心球多孔陶瓷的相对密度、线收缩率、抗弯强度和断裂韧性均分别达到最大值0.77、26%、177MPa和3.08MPa·m1/2。包覆后的氧化铝空心球多孔陶瓷的抗弯强度是未包覆的3倍。包覆适量高岭土和滑石粉明显改善了氧化铝空心球的界面结合强度。     

泡沫浸渍法制备氧化铝多孔陶瓷

采用泡沫浸渍工艺制备出了高孔隙率、高强度的氧化铝多孔陶瓷,研究了泡沫体的预处理方式以及烧成温度对多孔陶瓷性能的影响。扫描电子显微镜（SEM）结果显示：选用聚氨酯泡沫体作为成型骨架,并对其进行酒精浸泡和清水冲洗的预处理过程,最终制备的氧化铝多孔陶瓷具有很高的气孔率,且孔洞分布均匀,孔的连通性好,孔径在0.3-1 mm之间。陶瓷的最佳烧成温度为1600℃,此时陶瓷气孔率保持在67%以上,抗折强度为5.6 MPa。     

三维多孔石墨烯/羟丙基纤维素复合材料制备及性能研究

以氧化石墨烯和羟丙基纤维素混合液为前驱体,首次采用溶剂热法制备三维多孔石墨烯/羟丙基纤维素(r GO-HPC)复合材料,通过SEM、FTIR、N2吸脱附和XRD对样品进行了表征。结果表明,r GO-HPC复合材料呈疏水亲油,具有丰富的孔道结构,比表面积高达592. 880 m2/g。吸附性能测试结果表明,复合材料的饱和吸附量远大于石墨烯材料对有机溶剂的饱和吸附量,吸附后的复合材料通过挤压和热处理回收,经多次重复吸附后,仍可达首次吸附量的90%,表现出优异的吸附性能和良好的循环使用性。     

碳化硅-氧化铝多孔陶瓷的制备研究

本文以氧化铝粉(44μm)为主要原料,碳化硅粉(0.3μm)作添加剂,磷酸二氢铝作为粘接剂。在300MPa的压力下将粉料模压成多孔陶瓷胚体,试样中碳化硅的添加量分别为5%、10%、15%,粘接剂的含量为6%。将试样在600℃、800℃、1000℃三个温度下烧结,保温1 h后随炉冷却,测试试样的抗折强度、孔隙率及线收缩率,分析不同烧结温度和碳化硅的添加量对多孔陶瓷的力学性能的影响。实验结果表明:随温度逐渐升高,碳化硅添加量的增多,试样的抗折强度逐渐升高,当温度为1000℃,碳化硅添加量为15%时,试样的抗折强度高达48 MPa。在三个温度下,试样的线收缩率整体变化不大,添加剂含量为5%,在600℃烧结后,线收缩仅为13%。孔隙率一方面随着温度的升高而下降,另一方面却随添加剂的含量的增加呈上升趋势。     

碳纳米管-氧化铝陶瓷复合材料的研究进展

碳纳米管优异的力学性能以及纳米级尺寸,与工程材料复合可起到强化作用.采用碳纳米管作为增强相来改善氧化铝陶瓷材料的脆性成为一个重要的研究领域.本文综述了碳纳米管-氧化铝陶瓷复合材料的制备工艺,碳纳米管-氧化铝陶瓷复合材料的强韧化效果及机理,以及当前研究的焦点和存在的问题,材料的界面结合以及外场力传递效应是值得关注的课题,并对该领域工作做了一些讨论和展望.     

石墨烯/陶瓷基复合材料研究进展

2004年以来,石墨烯以其优异的力学、电学、热学和光学性能以及独特的二维结构成为材料领域的研究热点。本文结合作者所在课题组的相关工作,综述了石墨烯应用于陶瓷基复合材料的国内外研究进展,重点介绍了石墨烯/陶瓷复合粉体的制备、石墨烯/陶瓷基复合材料的烧结工艺以及性能,探讨了石墨烯/陶瓷基复合材料的研究发展方向及应用前景。