无水冷发动机排气系统用钛酸铝陶瓷材料的研究

本文叙述了用于制做6105机陶瓷排气管、排气道、排气涡壳的钛酸铝陶瓷材料研究结果。主要研究了各种添加剂对钛酸铝材料性能的影响和烧成条件,从而确定了添加剂的种类、数量、引入方式。研制的钛酸铝材料性能达到σ_弯:51.3MPa、λ:0.86w/m·k(800℃)、α_(RT-1000℃):1.22×10~(-6)/C,体积密度:3.32g/cm~3,开口气孔率:3.7％     

莫来石-钛酸铝窑具的制备与性能研究

采用原位合成技术合成莫来石一钛酸铝复相材料(ATM),并以复相材料和烧结莫来石(M60)为主要原料制备莫来石一钛酸铝窑具,借助于XRD、SEM和热态模拟试验等手段研究了烧成温度、复相材料添加量对莫来石-钛酸铝高温窑具性能和显微结构的影响.结果表明:合成的莫来石-钛酸铝复相材料适于制备高温窑具;在1 600℃烧成的窑具试样具有较高的高温抗折强度和良好的抗热震性;合成复相材料的添加量为45%时可获得综合性能好的窑具材料;热态模拟试验表明研制的莫来石-钛酸铝高温窑具适合在低于1 400℃,承重小于8 kg的条件下使用.     

莫来石-钛酸铝陶瓷材料性能的研究

用预合成的钛酸铝制备了莫来石-钛酸铝(MT)陶瓷材料,研究了材料组成与其烧结性能、抗弯强度、热膨胀性能及抗热震性的关系。结果表明,随着钛酸铝含量的减少,MT陶瓷材料的抗弯强度提高,热膨胀系数增大,抗热震性降低,但在钛酸铝含量大于43％时,陶瓷材料的强度有所增加,仍保持较低的热膨胀系数,具有良好的抗热震性。     

非水解溶胶–凝胶法制备钛酸铝薄膜及其抗熔盐腐蚀性能

采用非水解溶胶–凝胶工艺,以无水三氯化铝和四氯化钛为前驱体,乙醇为氧供体,环保型高沸点二元酸酯混合物AGSE为溶剂,四丁基溴化铵为稳定剂,在碳化硅基片上制备出均匀、致密的钛酸铝薄膜。借助差热–热重、X射线衍射、场发射扫描电镜和扫描电镜等研究了钛酸铝干凝胶热处理过程中的相变化、钛酸铝薄膜的晶相组成、显微结构及其抗硝酸钠熔体腐蚀性能。结果表明:在750℃低温制备的钛酸铝薄膜晶粒约为10nm,薄膜具有良好的抗硝酸钠熔体腐蚀性能;热处理温度提高到1350℃后,钛酸铝薄膜的晶粒增大至120nm左右,晶界面积急剧减小,无定形相消失,钛酸铝薄膜的抗硝酸钠熔体侵蚀性能大大提高。     

莫来石-钛酸铝高温窑具的研制

在合成莫来石/钛酸铝复相原料的基础上,借助于XRD、SEM和热态模拟试验等手段研究了烧成温度、复相原料添加量对莫来石-钛酸铝高温窑具性能的影响.研究结果表明:合成的莫来石/钛酸铝复相原料适于制备高温窑具;在1600 ℃烧成的窑具试样具有较高的高温抗折强度和良好的抗热震性;复相合成原料添加量为45%时可获得综合性能较好的窑具材料;热态模拟试验表明研制的莫来石-钛酸铝高温窑具适于作为硬磁材料烧成窑具.     

钛酸铝含量对Al2O3-Al2TiO5复合材料性能的影响

以预合成钛酸铝和煅烧氧化铝为原料,按不同比例混合,湿法共磨至粒径<10 um,干燥后加入PVA溶液结合剂混合,经100 MPa成型后,在1 500℃3 h下烧成,制备出Al2O3-Al2TiO5复相陶瓷材料,并研究了钛酸铝含量对烧后试样显微结构与性能的影响.结果表明:(1)随着复相材料中钛酸铝含量的增加,试样的烧后线变化率、抗折强度与线膨胀率逐渐降低;(2)钛酸铝含量为50%的试样显微结构较为致密,抗折强度为25.2 MPa,室温-1 100℃的平均线膨胀系数仅为3.6×10-6℃-1;(3)其优良的抗热震性能归因于其低热膨胀及晶界应力的共同作用,该复相材料适于用作高温作业领域的抗热震耐火材料.     

合成温度对钛酸铝材料热膨胀系数和抗热震性的影响

钛酸铝是一种熔点高 ( 1860 ℃ ),热膨胀系数小(α20~1000℃ =(0. 5~1. 5)×10-6 ℃ -1 )的材料,因而具有广阔的应用前景。但该材料也存在两大致命弱点:一是晶体在各个晶轴方向上的差异很大 ,导致在冷却时产生大量微裂纹,使材料的机械强度降低;二是在 800~1280℃易分解成金红石和刚玉相,失去钛酸铝材料的优良性能,因而大大限制了这种材料的推广应用。本工作主要研究了合成温度对钛酸铝材料的热膨胀系数和抗热震性的影响。1　试验1. 1　试样制备以钛白粉 (金红石型,w(TiO2 )≥ 95% )和α 氧化铝粉(w(Al2O3 )≥ 98. 0% )为主要原料, 以…     

钛酸铝材料研究进展及应用

钛酸铝是一种优异的高熔点、低膨胀无机非金属材料。主要阐述了钛酸铝材料的微观结构，以及热分解、热膨胀及其影响因素。简述了钛酸铝材料的制备方法。讨论了合成的工艺条件及添加剂对钛酸铝材料性能的影响，并对其应用作了简单介绍。最后提出了改善钛酸铝材料性能的技术途径。     

金属-氮化物结合刚玉滑板的制备与性能研究

以板状刚玉和金属铝粉为主要原料制备了金属-氮化物结合刚玉滑板,借助XRD和SEM等研究了铝粉加入量、加入粒度、氮化温度以及莫来石钛酸铝复相原料对滑板材料性能的影响.结果表明:(1)以板状刚玉和金属铝粉为主要原料,可以制得金属-氮化物结合刚玉滑板材料;(2)金属铝粉加入量为12%时综合性能较好;(3)铝粉以两种粒度混合引入,滑板具有好的综合性能,氮化温度1000 ℃即可;(4)引入适量的莫来石-钛酸铝复相材料可提高滑板材料的热震稳定性.     

复合稳定剂对钛酸铝陶瓷性能的影响

以氧化铝(α-A12O3)粉和氧化钛(TiO2)粉为主要原料,以ZrO2、ZnO、MgO、Y2O3、La2O3为稳定剂,摩尔比为1∶1∶1∶2∶2,采用固相反应法制备出钛酸铝陶瓷。研究了复合稳定剂对钛酸铝陶瓷抗弯强度、热稳定性和显微结构的影响。采用热膨胀系数测定仪、万能试验机、X射线衍射仪、扫描电镜等对样品性能进行了表征。实验结果表明,当复合稳定剂含量为25wt.%,烧成温度为1550℃,保温时间为3h时制备的钛酸铝陶瓷性能最佳。其热膨胀系数为0.86×10-6/℃,比无稳定剂的钛酸铝陶瓷降低了35.8%;抗弯强度为48.3MPa,比无稳定剂的钛酸铝陶瓷提高了36.9%。     

高温气体过滤器支撑体的抗热震性能改进研究

为了改善高温气体过滤器支撑体的强度及抗热震性能,根据复合材料韧化强化原理,本试验采用陶瓷材料复合技术,制备莫来石-刚玉-钛酸铝-堇青石复合陶瓷材料,探索其作为高温过滤器支撑体的可能性.以粒径小于74μm的高铝矾土熟料、钛酸铝、堇青石为原料,以聚乙烯醇的溶液(质量浓度2％)为结合剂,试样成型压力为50MPa,烧结温度为1360℃,保温3小时制备了莫来石-刚玉-钛酸铝-堇青石复合材料.对烧后试样进行体积密度、气孔率、常温抗折强度、抗热震性的测定及XRD、SEM的分析,研究了配料组成对复合材料烧结及抗热震性能的影响.研究结果表明:具有较好烧结性能与抗热震性能的莫来石-刚玉-钛酸铝-堇青石复合材料支撑体的最佳物料配比(％)为:高铝矾土熟料30％、钛酸铝10％、堇青石60％.     

锆英石对固相反应制备钛酸铝材料性能的影响

以铁合金厂铝钛渣为主要原料,通过固相反应烧结法制备钛酸铝材料,研究了锆英石对不同温度煅烧所得钛酸铝材料的分解率及烧结性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）及相关分析软件对煅烧后试样的相组成、晶胞参数、相对结晶度及微观结构进行分析。结果表明,锆英石中Zr⁴⁺和Si⁴⁺对钛酸铝中Ti⁴⁺的置换行为加速了钛酸铝材料的固相反应,加入氧化锆有利于降低钛酸铝材料的分解率,提高钛酸铝材料的致密度。升高煅烧温度可以增强锆英石对钛酸铝材料性能的影响,抑制钛酸铝材料的分解。     

一步水热法制备钛酸锂材料

采用一步水热法制备钛酸锂材料,并对制备的钛酸锂的性能进行研究。该方法与传统的水热合成法相比,具有制备工艺周期缩短,无其它试剂使用,减少环境污染等优点。结果表明,该方法制备的钛酸锂材料,在0.1 C倍率下的首次放电比容量为163 mAh·g^-1,首次效率为100%;XRD分析表明,其晶型结构与标准的钛酸锂图谱一致;SEM表征显示其颗粒形貌规则、分布均匀;循环伏安法测试表明,其具有良好的充放电可逆性能。     

氧化铈和氧化镁复合改性钛酸铝复相陶瓷性能的研究

钛酸铝是目前所知唯一集低膨胀和耐高温于一体的结构材料.但它在850～1280 ℃时会分解成氧化铝和氧化钛,并且其强度也很低,这两个弱点严重制约了它的使用范围.以CeO2和MgO为添加剂,对钛酸铝陶瓷进行复相改性.用万能材料试验机和扫描电镜等研究了材料的体积密度、热膨胀系数、机械性能和显微结构等.结果表明CeO2和MgO可以有效地改善钛酸铝复相陶瓷的各种性质,且添加(4～6)%CeO2+9%MgO的钛酸铝复相陶瓷经 1450 ℃烧结2 h就可以获得较好的综合性能.     

钛酸铝陶瓷及其研究现状

本文简述了钛酸铝陶瓷的制备及性能,论述了钛酸铝陶瓷的稳定性、微裂纹、低热膨胀性,讨论了工艺条件及外加剂对钛酸铝材料性能的影响,最后提出了改善钛酸铝陶瓷性能的技术途径。     

固相法合成与改性钛酸铝研究

设计了一系列对比实验,以三氧化二铝和锐钛矿型二氧化钛为基本原料,研究了复合添加剂氧化铈和氧化镁对钛酸铝合成与稳定的影响,探讨了复合添加剂对钛酸铝的稳定机理,并在合成的基础上,对钛酸铝材料进行了烧结后性能测试,结果表明,复合添加剂能使钛酸铝材料保持较好的综合性能,氧化镁比氧化铈对钛酸铝的合成及稳定具有更好的作用,烧结后钛酸铝材料保持低热膨胀系数.     

氧化铈改性钛酸铝复相陶瓷热性能的研究

钛酸铝是目前所知唯一集低膨胀和耐高温于一体的结构材料。但它在850℃-1280℃时会分解成Al2O3和TiO2，并且其强度也很低，这两个弱点严重制约了它的使用范围。以CeO2和MgO为添加剂，对钛酸铝陶瓷进行复相改性，用万能材料试验机和扫描电镜等研究了材料的体积密度、热膨胀系数、力学性能和显微结构等。结果表明CeO2可以有效地改善钛酸铝复相陶瓷的各种性质，且5％CeO2-MgO-钛酸铝复相陶瓷经1450℃烧结2小时就可以获得较好的综合性能。     

改善钛酸铝陶瓷机械强度和热稳定性的途径

钛酸铝陶瓷是集热膨胀系数低和熔点高二大特点于一体的新型陶瓷材料。纯的钛酸铝材料其室温至1000℃内的热膨胀系数比熔融石英(0.5×10K~(-1))还低。而熔点高达1860±1、0℃是目前低膨胀材料中耐高温性能最好的一种,此外钛酸铝还具有耐蚀、抗渣及耐碱等许多特性。但由于它存在机械强度低、难致密烧结和低温分解等本身固有的缺陷,因此自1932年发现钛酸铝以后很长的一段时间里,对它的研究进展相当缓慢,真正使之付诸工业应用也不过是近十年来的事情。现在在国外钛酸铝陶瓷已被广泛应用于钢铁、汽车、化学及军事等工业,而国内关于它的研究还处于初级阶段,尚未工业应用。所以正确认识钛酸铝的微观结构与其宏观结构的关系,明确提交钛酸铝低嘭胀陶瓷机械强度和热稳定性的途径,对赶超国际先进水平,实现我国钛酸铝陶瓷的广泛实际应用具有十分重要的意义。     

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。     

齿科合金熔炼用陶瓷坩埚的材质选择研究

本文分析了齿科合金熔炼用陶瓷坩埚的工作条件和性能要求，指出坩埚的高抗热震性能要求是其材质选择的关键因素，确定了钛酸铝是制备高抗热震陶瓷坩埚的最适宜材料。试制的钛酸铝坩埚于ＲＴ～１６５０℃的高温差及快速加热和冷却条件下，经２０次重复使用未发生热震开裂；受１６５０℃合金熔液侵蚀冲刷作用，坩埚壁厚尺寸不变，使用结果表明，钛酸铝坩埚的抗热震和抗合金溶液侵蚀性均优于国外进口产品。