Al2O3增强ZrO2陶瓷的制备及性能研究

本文采用热分解法制备Al2O3微粉、化学共沉淀法制备(Y,Ce)—ZrO2超细粉,通过适当工艺制备出ZrO2／Al2O3复合陶瓷。经研究发现,添加Al2O3,可抑制ZrO2晶粒的长大,提高基体的强度和韧性。当Al2O3含量达到30%(质量分数)时,复合陶瓷的抗弯强度为986MPa,断裂韧性为13.7MPa*m1／2。材料性能的提高可归结为Al2O3颗粒的弥散增韧和ZrO2陶瓷的相变增韧叠加作用的结果。     

ZrO2(3Y)包裹Al2O3纳米复合粉体的制备

以pH值缓冲溶液为沉淀剂,用非均匀成核和液相共沉淀相结合的方法合成出了ZrO₂（3Y）包裹Al₂O₃纳米复合粉体.用XRD、TEM对所制备粉体进行了表征.研究表明：加入分散剂使Al₂O₃悬浮液的等电点向酸性区移动,Zeta电位绝对值增大,其中pH值为9.56对应的Zeta电位绝对值最大,悬浮液最稳定.Al₂O₃悬浮液pH值为9.5,ZrOCl₂和YCl₃混合溶液浓度为0.2 mol•L^-1时前驱体的收得率最高.600℃煅烧后得到的粉体中只有α-Al₂O₃、t-ZrO₂两种物相,在Al₂O₃颗粒表面附着10 nm左右的ZrO₂（3Y）颗粒.     

Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的制备及性能

在Al2O3陶瓷基体中引入第2相纳米SiC颗粒,可以改善力学性能、耐磨损性能,是陶瓷领域研究的热点之一。纳米颗粒的均匀分散和适当的成型烧结决定了其性能。本文就目前存在的Al2O3/SiC纳米复合陶瓷粉体制备方法与烧结工艺进行了详细阐述。     

纳米ZrO2对Al2O3陶瓷性能的影响

以纳米ZrO2,微米Al2O3为原料,采用无压烧结方式制备了ZTA复相陶瓷.结果表明:纳米ZrO2的加入有利于制备细晶ZTA复相陶瓷.此外,nano-ZrO2的加入对Al2O3陶瓷的显微结构也产生影响,ZrO2颗粒以"晶内型"和晶界型2种形式存在.合理的配方组成及制备工艺有利于ZrO2以四方亚稳相存在.ZrO2质量分数为30%时,其四方相质量分数可达69%,有利于应力诱导相变增韧,该ZTA复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性分别达到604MPa,6.87MPa·m1/2.     

Al2TiO5／ZrO2纳米复相陶瓷的制备及性能研究

以氧氯化锆((ZrOCl2·8H2O)、硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)、硫酸氧钛(TiOSO4·2H2O)为初始原料,以氨水为沉淀剂,将液相共沉淀法得到的Al2TiO5/ZrO2纳米复合粉体前驱体,经1000℃焙烧2h,制备了ZrO2含量(w)为2%、5%、8%的Al2TiO5/ZrO2纳米复合粉体;复合粉体经造粒后以100Mpa压力成型试样,试样尺寸为53mm×10mm×10mm,经1350、1400、1450、1500℃2h制备了Al2TiO5/ZrO2(缩写AT/Z)纳米复相陶瓷试样。研究了ZrO2含量、烧结温度对试样的烧结性能、热膨胀性能、抗热震性能的影响,并借助XRD、SEM分析了试样的物相组成、显微结构。结果表明:随着ZrO2含量的增加和烧结温度的提高,试样的显气孔率减小,抗弯强度增大。烧结温度为1500℃、ZrO2含量(w)为5%的ATZ-54试样,抗弯强度最大,为103.2MPa;在1250℃的热膨胀率仅为0.08%,其热膨胀系数α约为0.65×10-6℃-1;AT/Z纳米复相陶瓷试样具有细晶镶嵌结构;从室温到1100℃急冷急热冲击31次后,试样表面仍保持完整,抗热震性能明显高于其他...     

Ni-P-纳米Al2O3复合镀层耐磨性能研究

本文通过在Ni-P合金化学镀液中加入纳米α-Al2O3颗粒,获得Ni–P–纳米Al2O3复合镀层。采用SEM对Ni–P–Al2O3复合镀层的表面形貌进行分析;采用EDX对复合镀层中的元素进行分析;用显微硬度计测量了不同Al2O3质量分数下镀层的硬度值;通过MM-W1立式万能摩擦磨损试验机对复合镀层的磨损性能进行了评价,并分析了复合镀层的磨损机理。结果表明:纳米Al2O3的加入可以增加镀层的硬度,并能有效地降低摩擦副之间的犁沟效应及摩擦表面发生粘着的面积,从而减少镀层的磨损。     

(Ni-P)-纳米Al2O3-PTFE化学复合镀层的性能研究

在化学镀Ni-P合金镀液中添加纳米Al2O3及PTFE获得(Ni-P)-Al2O3-PTFE复合镀层.研究了纳米Al2O3及PTFE对镀层硬度、磨损及减摩性能的影响.结果表明:纳米Al2O3及PTFE的加入能提高Ni-P合金镀层的硬度、耐磨及减摩性.     

ZrO2-A12O3纳米复合陶瓷条梁的研究

以工业氢氧化铝微粉为原料,添加ZrO2纳米粉、粘土等。研究了利用ZrO2相变和纳米微粉的效应,对氧化铝复合陶瓷增强、增韧和力学特征进行了探讨。     

无压烧结制备Al2O3/SiC纳米复合陶瓷

用沉淀法包裹微米级SiC颗粒，通过常压、埋烧制备Al2O3／SiC纳米复合陶瓷。通过XRD、TG和SEM等分析了煅烧和烧结过程中相组成的变化、烧成收缩和显微结构。结果表明：利用SiC粉埋烧及碳粉制造还原气氛，含8wt％SiC(平均粒径为5mm)的复合粉末经800℃煅烧、成型，试样于1550℃，2h烧结，可制备Al2O3／SiC纳米复合陶瓷，其相对体积密度达95．2％，在烧结过程中由SiC氧化形成的无定形SiO2及与基质氧化铝反应形成的莫来石前躯体可大大促进烧结。     

Al2O3溶胶的制备工艺优化及性质的探讨

本文通过对Ａｌ２Ｏ３溶胶制备的原料进行了选取,对Ａｌ２Ｏ３溶胶的制备过程的主要影响因素－加水量、胶溶剂和温度进行了分析,优化了Ａｌ２Ｏ３溶胶的制备工艺,并提出了一种较为快捷出了一种较为快捷的制备工艺,制得了稳定透明的Ａｌ２Ｏ３溶胶;Ａｌ２Ｏ３溶胶的存在比较稳定,在浓度为异丙醇铝：水小于１：１００时可丰放时间大于３个月。对Ａｌ２Ｏ３溶胶的性质进行了探讨,发现Ａｌ２Ｏ３溶胶可以稳定存放的ｐＨ值为３．５     

TiB2/Al2O3复合粉体的喷雾干燥造粒与特性研究

利用喷雾干燥技术对TiB_2/Al_2O_3复合粉体进行造粒,研究了浆料固相含量及粘结剂含量对喷雾干燥粉体颗粒形貌、结构、松装密度、流动性等的影响。结果表明：当浆料固相含量为47．6%,分散剂和粘结剂分别为固相质量的0．4%和1．0%时,浆料具有合适的粘度和最佳的分散稳定性,喷雾造粒得到的粉体为球形或近球形,具有较高的松装密度和流动性,能满足各种压制成型的需要。     

ZrO2对Al2O3-Mo金属陶瓷抗折强度的影响

采用粉末冶金工艺制备出Al2O3-Mo金属陶瓷,并结合显微结构及能谱分析研究了ZrO2的添加对Al2O3-Mo金属陶瓷抗折强度的影响.结果表明:zrOz对Al2O3-Mo金属陶瓷的抗折强度影响明显,添加2vol%ZrO2可使强度提高50%,添加10vol%ZrO2可实现金属陶瓷的抗折强度提高1倍;ZrO2主要通过相变增韧和微裂纹增韧基体Al2O3来实现对金属陶瓷的增韧.     

选区激光烧结制备PS/Al2O3纳米复合材料的研究

试探性地利用选区激光烧结制备PS／Al2O3纳米复合材料，利用乳液聚合方法改性纳米Al2O3，并在相同工艺条件下对PS／Al2O3纳米复合材料成型粉末（NH1）与纯聚苯乙烯（PS）粉末选区激光烧结试样的力学性能进行了比较结果表明，NH1烧结试样（PS／Al2O3纳米复合材料）较纯PS的拉伸强度提高了2倍左右，最大值达到29．8MPa；缺口冲击强度提高了20％～50％，最大值达到10．5kJ／m^2；洛氏硬度仅增加约5％；并利用场发射扫描电子显微镜对试样的冲击断面进行了微观结构分析．发现纳米Al2O3经乳液聚合改性后在基体中分散良好，起到很好的增强增韧作用．     

酸法浸取粉煤灰制取氧化锗和氧化铝的研究

报导了用硫酸浸取粉煤灰后,进一步用萃取法提取ＧｅＯ２和复盐热解法制取Ａｌ２Ｏ３的最佳实验条件和工艺参数。方法工艺流程简单,锗和铝的回收率高,可消除“灰害”,变废为宝,使粉煤灰得到高技术应用。     

Al2O3-ZrO2系无收缩的致密陶瓷

研究了利用无机原料以反应烧结法合成Al2O3-ZrO2系无收缩的陶瓷的可能性。为使收缩率达到零,作为活性反应组分,除了ZrAl3金属间相之外,还利用了超细铝粉,后者是采用导线通过电爆破法制取的。查明,由于加入15%金属铝,使试样的几何尺寸变化几乎为零,此时制取的试样的气孔率<1.5%,强度达750MPa。     

ZrO2含量对Al2O3/ZrO2复相陶瓷微观结构和力学性能的影响

本研究以耐磨结构陶瓷的应用为目标,研究了Al2O3-ZrO2复相陶瓷中加入不同的ZrO2陶瓷材料对微观结构及其力学性能的影响,分析了ZrO2在复相陶瓷中所起的作用.结果表明:随ZrO2含量的增加,在相同烧结温度下,晶粒变小,材料的力学性能提高.当ZrO2加入量为55％时,复相材料的抗折强度503MPa,断裂韧性12.80 MPa·m1/2,密度4.88 g·cm-3,硬度(HV)为1432 kg ·mm-2.探讨了Al2O3/ZrO2复相陶瓷的增韧机理.     

以无机盐为前驱体制备超滤膜的研究

以无机盐Al(NO3)和氨水为原料，采用sol-gel法制备出稳定透明的勃姆石溶胶，采用浸渍法工艺将勃姆石溶胶均匀地涂覆在Al2O3载体上，通过对膜与载体的复合工艺条件的研究，制备出孔径均匀的无缺陷的Al2O3超滤膜。     

Al2O3陶瓷粉料的喷雾干燥工艺要点

本文阐述了喷雾造粒过程中的相关制备工艺 ,并通过实验总结出一套合理的工艺控制参数     

层状复合陶瓷材料制备工艺与性能关系

通过对Al2O3/ZrO2层状复合陶瓷制备工艺与性能关系的研究,表明配合料的均匀性及流动性对制品的最后性能起关键作用.本实验条件下最佳烧结工艺为:1650℃×2h,升温速率1～2℃/min.该层状陶瓷的抗弯强度随相对密度的提高而提高,硬度和断裂韧性与相对密度关系不大.层状陶瓷较单层陶瓷具有较高的硬度、断裂韧性和强度.