玻璃基陶瓷内衬钢管陶瓷层的组织结构

用自蔓延 离心法制备了无压裂纹的玻璃基陶瓷内衬钢管。用Al CuO作为助燃剂 ,提高自蔓延燃烧温度和燃烧速度 ,并减少陶瓷中FeAl2 O4 的含量。SiO2 添加剂则有助于玻璃相的形成。分析了陶瓷压裂纹产生的原因 ,通过改进钢管安装方式避免了陶瓷压裂纹的形成。陶瓷层主要由α Al2 O3和基体玻璃相 (4SiO2 ·Al2 O3·2FeO)组成 ,孔隙率为 4 %。一些微小的树枝晶 (3Al2 O3·2SiO2 ·2FeO)存在于玻璃相中。     

SiO_2对陶瓷复合钢管孔隙度和力学性能的影响

用离心自蔓延高温合成法制备氧化铝陶瓷复合钢管。用 X射线衍射仪测定了陶瓷层的相成分 ,研究了添加剂 Si O2 对陶瓷复合钢管孔隙度及力学性能的影响。     

基于离心SHS技术制备陶瓷内衬复合钢管的研究

利用离心高温自蔓延技术制备陶瓷内衬复合钢管,用X射线衍射仪测定了陶瓷层的相成分,研究了添加剂SiO2对复合钢管陶瓷层孔隙度的影响。     

SiO2对陶瓷复合钢管孔隙度和力学性能的影响

用离心自蔓延高温合成法制备氧化铝陶瓷复合钢管,用X线衍射仪测定了陶瓷层的相成分,研究了添加剂SiO2对陶瓷复合钢管孔隙度及力学性能的影响。／     

GL渗铝钢管合金渗层相组成、变形及焊接性能研究

利用光镜、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）、x-射线衍射和电子衍射等试验方法,对感应料浆法（GL）渗铝钢管Fe-Al合金渗层的相组成进行了研究。结果表明,GL渗铝钢管渗铝层主要由α-Fe（Al）固溶体、Fe 3Al和FeAl构成。渗层中不存在含铝更高的FeAl 2、Fe 2Al 5和FeAl 3等脆性相,显著改善了渗铝钢的承受变形能力和焊接性能。     

以粉煤灰和Al-TiO_2-B_2O_3为原料制备玻璃/陶瓷复合涂层的组织及耐磨性能

以粉煤灰为主要原料,并添加质量分数为10%的Al-TiO2-B2O3,采用热化学反应法在Q235钢基体上制备了玻璃/陶瓷复合涂层(放热体系涂层),研究了该涂层的物相组成、截面形貌、抗热震性能、显微硬度以及耐磨性能;并制备了不添加Al-TiO2-B2O3的常规粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层作为对比涂层。结果表明:放热体系涂层中产生了NaB15、TiB2、Na2B4O7、Ca2Al2SiO7等新相,涂层界面结合良好,显微硬度最高可达到700HV0.1,在700℃室温的热震次数可达50次以上;其耐磨性能相对Q235钢和常规玻璃/陶瓷涂层的分别提高了9.67倍和0.63倍。     

铝合金表面微弧氧化陶瓷层的耐腐蚀性能

采用微弧氧化技术,以硅酸钠为主体配以Na2WQ、KOH、Na2EDTA辅助添加剂的电解液,在2A12铝合金表面原位生成陶瓷层,以提高铝合金的耐腐蚀性能.用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了微弧氧化陶瓷层的截面形貌和相结构;用显微硬度仪测量了陶瓷层的显微硬度;用CS300P型电化学腐蚀工作站在36 g/L的NaCl溶液中测试了陶瓷层的电化学腐蚀性能.结果表明:微弧氧化陶瓷层的厚度为4 μm,显微硬度达到683 HV,其相组成主要是α-Al2O3和γ-Al2O3;铝合金表面微弧氧化陶瓷层提高了铝合金的耐腐蚀性能,使其腐蚀速率明显减慢.     

等离子喷涂NiAl/Al2O3梯度陶瓷涂层的结构与组织特征

利用等离子喷涂方法制备了NiAl/Al2O3梯度陶瓷涂层,并对涂层的组织分布、相结构、硬度和孔隙率进行了研究.结果表明:梯度涂层的组织表现出宏观不均匀性和微观连续性的分布特征,是由α-Al2O3、γ-Al2O3、δ-Al2O3、Ni、NiO以及镍铝金属间化合物等多种相组成的复合材料;梯度涂层中NiAl合金层的孔隙最少,表面纯陶瓷层孔隙率最高;随着Al2O3含量的增加,涂层的硬度逐渐增大.     

用工业原料制备Al_2O_3陶瓷内衬复合钢管的研究

用SHS铝热-离心法制备了氧化铝陶瓷内衬复合钢管,研究了用工业褐铁矿Fe2O3粉和工业铝粉制备陶瓷内衬复合钢管的有关工艺,并分析了复合钢管的组织和性能。结果表明,内衬陶瓷由Fe2O3、铁铝尖晶石和莫来石等相组成,内衬陶瓷硬度可达1327HV,KIC为3．86MPa·m1／2。     

可控固体粉末渗铝新工艺

铝扩散涂层通常采用固体粉末渗铝工艺获得，它是一种特殊的化学气相沉积(CVD)法，将工件包埋入渗剂中，渗铝层相组成与渗铝过程中渗剂的活性有关。通过调整渗剂中Al和特种添加剂的比例及渗铝温度，实现了控制渗铝层的相组成。采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等设备对20钢和HK40钢的渗铝层进行检测。结果表明，经不同工艺处理的20钢和HK40钢的渗铝层分别获得了预计的FeAl相、Fe3Al相和NiAl、Ni3Al相，消除了富铝的铝化物FeAl3、Fe2Al5或Ni2Al3、NiAl。相。     

工业纯Fe2O3及处理对合成SHS煤粉喷枪内衬陶瓷的影响

通过重力分离ＳＨＳ法制备陶瓷内衬煤粉喷枪,研究了Ｆｅ２Ｏ３粉末性能（纯度、粒度和表面状态）对合成ＳＨＳ煤粉喷枪内衬陶瓷的影响。结果表明,在铝热剂中相同质量百分数条件下,工业纯Ｆｅ２Ｏ３伙末中的杂质比ＳｉＯ２添加剂对燃烧过程中的稀释效应更为强烈;降低Ｆｅ２Ｏ３粒度虽使蔓延速率下降,但却使燃烧温度和ＳＨＳ反应转化率提高;对工业纯Ｆｅ２Ｏ３粉末进行１５０℃烘干处理,燃烧温度、蔓延速率与反应转化率随烘干时     

ZrO_2含量对超重力下燃烧合成快速凝固Al_2O_3/ZrO_2(4Y)复合陶瓷的影响

采用超重力下燃烧合成技术,以快速凝固方式制备了Al2O3/ZrO2(4Y)复合陶瓷,用XRD、SEM与EDS等研究了ZrO2含量对复合陶瓷显微结构和性能的影响。结果表明:当复合陶瓷中ZrO2质量分数在34.1%~46.4%时,复合陶瓷的显微结构主要为棒晶;当质量分数为49.6%~53.7%时,其显微结构主要为形状不规则的ZrO2球晶;随着ZrO2含量的增加,复合陶瓷的相对密度逐渐降低(最高可达94.3%),而硬度和断裂韧度均呈先增高后降低的趋势,当ZrO2质量分数为42.6%时,硬度和断裂韧度均达到最高值,分别为13.1 GPa和13.5 MPa.m1/2。     

Al_2O_3陶瓷与Q235钢的活性钎焊

采用二元Cu-Ti活性钎料连接氧化铝陶瓷与Q235钢,研究了反应温度、保温时间等钎焊工艺对接头组织与接头强度的影响,分析了接头的微观组织和界面产物。试验结果表明,界面分为3层结构,即液态钎料填充陶瓷微孔形成的反应层、合金钎料层、钢侧扩散层。XRD分析结果表明,界面产物为Cu3Ti3O、TiFe、TiFe2和Cu基固溶体。钎焊温度1050℃,保温时间30min时,接头抗剪强度达到99.3MPa。     

T8钢/Al2O3陶瓷副极压抗磨减摩添加剂的协同效应研究

利用Falex摩擦磨损机考察了T8钢/Al_2O_3。陶瓷摩擦副在油性剂T451与极压抗磨剂T306作用下的摩擦学性能:用扫描电子显微镜(SEM)观察试销表面磨损状态;采用俄歇电子能谱仪分析了摩擦表面元素化学成分。结果表明:T8钢/Al_2O_3陶瓷摩擦副在T451、T306复配作用下表现出良好的减摩抗磨协同作用;随着T451质量分数的增加,其减摩抗磨性能增强,而随着T306质量分数的增加,其减摩抗磨性能减弱。在已完成的试验方案中,最佳的复配比例为:2％T451 1％T306。AES分析表明T451与T306复配时产生协同作用的主要原因为油性剂T451的存在使T8钢试销摩擦表面形成厚的富磷层。在文中的试验条件下,T8钢/Al_2O_3摩擦副的磨损形式为磨料磨损和摩擦化学(腐蚀)磨损。     

机械活化-放电等离子法烧结FeAl/Al2O3纳米复合材料

利用机械活化-放电等离子（MASPS）的方法,将铁粉、铝粉和Al2O3粉的混合粉末通过高能球磨进行机械活化,并利用放电等离子快速烧结得到FeAl／Al2O3块体材料,讨论了Al2O3的活化作用及烧结工艺对复合材料组织与性能的影响。结果表明：利用MASPS法可以制备出致密且晶粒细小的FeAl／Al2O3纳米复合材料,最高致密度可以达到96.4％。     

莫来石基陶瓷材料耐磨性能的研究

研究了莫来石基陶瓷的化学组成、显微结构和烧结温度等对其耐磨性能的影响规律。结果表明：ＺｒＯ２引入莫来石中可显著提高陶瓷的耐磨性能。摩擦过程中,ｔ－ＺｒＯ２会发生应力诱导相变,消耗裂纹成核和扩展的能量,并可使陶瓷的组织结构致密、晶粒间强度提高,降低沿晶断裂现象,氧化锆和氧化铝协同增韧莫业石陶瓷具有更好的耐磨性能,Ａｌ２Ｏ３颗粒的引入增加了陶瓷的硬质相,并提高了陶瓷的力学性能,Ａｌ２Ｏ３颗粒的体积含量     

熔渗法制备铁铝合金涂层组织分析

采用熔渗法在超低碳钢表面制备铁铝合金涂层。利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)以及X-射线衍射仪分析了熔渗层的组织结构,结果表明,熔渗层从表面向基体内存在多相结构,依次为FeAl3,Fe2Al5(FeAl2),FeAl相,链珠状组织及α-Fe(Al)固溶体。     

浆料固相含量对数字光处理成形SiO2基陶瓷性能的影响

随着国内外航空航天事业的快速发展,硅基陶瓷型芯在制备发动机涡轮叶片中起到越来越重要的作用。本工作以氧化硅(SiO₂)粉末和硅酸锆(ZrSiO₄)粉末为原材料,通过数字光处理技术(Digital light processing, DLP)制备SiO₂基陶瓷,主要研究了陶瓷浆料固相含量对DLP成形SiO₂基陶瓷微观组织和性能的影响。随着陶瓷浆料固相含量(体积分数)从50%增加到65%,SiO₂基陶瓷中由石英玻璃转变形成的方石英含量逐渐下降,烧结件的晶粒孔隙逐渐减少。DLP成形SiO₂基陶瓷的径向收缩率由4.65%下降至1.61%,轴向收缩率由8.35%下降至4.17%;而SiO₂基陶瓷的体积密度逐渐提高,气孔率逐渐减小,抗弯强度逐渐上升。最终确定陶瓷浆料的最佳固相含量为65%,此时SiO₂基陶瓷的气孔率为25.4%,室温抗弯强度为9.3 MPa,满足硅基陶瓷型芯的性能要求。     

基于微波热裂法的陶瓷切割技术

针对传统陶瓷切割方法普遍存在的高污染、高噪声、低切割面质量等缺点,提出了一种基于微波热裂法的陶瓷切割方法。阐述了微波热裂法的切割原理, 开发了实验装置,该装置所形成的微波能束为有效加热区域直径约6 mm的圆形热源。通过实验研究了利用该热源切割四种陶瓷（玻璃、碳化硅板、氧化铝板和氧化锆板）的机理。研究结果表明：吸波陶瓷内部的微缺陷处有爆破点产生,这有利于降低陶瓷材料切割所需宏观温度（玻璃：85 ℃,碳化硅：230 ℃）;非吸波陶瓷表面涂覆的石墨层中有微放电痕迹产生,进而可获得偏移较小的切割轨迹;与激光热源相比,微波热源具有更广泛的适用性和更低成本的优点。