MnO2-TiO2-MgO复相添加剂对氧化铝陶瓷烧结温度的影响

用注浆成型方法,通过加入MnO2-TiO2-MgO复相添加剂,在1300℃下获得了相对密度为95%的氧化铝陶瓷。研究了MnO2-TiO2-MgO复相添加剂对氧化铝陶瓷力学性能、显微结构的影响。通过比较在添加相同质量MnO2、MgO的情况下,添加不同质量的TiO2对氧化铝陶瓷烧结性能的影响。结果表明,该复相添加剂能有效降低氧化铝陶瓷的烧结温度,尤其Al2O3+0.5%MgO+3%MnO2+3%TiO2体系烧结效果最好,晶粒分布均匀,几乎无晶粒异常现象,平均粒径为1μm,烧结体密度达到3.78g/cm3。     

耐火材料废料的再利用研究

研究硅酸铝及刚玉质耐火材料废料的再生利用技术.通过将废料与适量CaO-MgO-Al2O3-SiO2体系的助熔剂配合,采用冷等静压成型工艺或可塑成型工艺和低温快烧工艺,制备了氧化铝含量为50%～70%的性能优异的陶瓷研磨介质.将制备瓷球与对比样瓷球在球磨罐中对磨的结果表明这种含铝量低于70%的陶瓷研磨介质的磨损率,仅为目前从国内工厂取到的国内最优良中铝中档瓷球的1/2～1/5,良好高铝高档93瓷球的1/2,与最好的高铝高档93瓷球持平,与国际最高水平的高档95瓷球相近.XRD分析表明瓷球的主晶相为刚玉,次为莫来石,尖晶石、钙长石和磷石英.SEM观测说明陶瓷晶粒细小、均匀,平均粒径仅为5～6μm,气孔分布均匀并多为圆形闭气孔,断裂方式为穿晶断裂.     

高能球磨Al-Y203粉体固相反应制备YAG陶瓷的研究

用高纯Al粉体和Y2O3粉体(Al-Y2O3粉体)为原料采用固相反应法制备了YAG陶瓷. Al-Y2O3粉体高能经过球磨,煅烧生成YAG粉体,再真空烧结制备高致密YAG陶瓷.采用DTA-TG对球磨Al-Y2O3粉体进行分析,采用XRD、SEM对球磨的Al-Y2O3粉体、YAG粉体及YAG陶瓷进行了表征.实验表明:Al-Y2O3粉体在～569℃时,Al粉强烈氧化,并与Y2O3粉反应,600℃煅烧出现YAM相,随煅烧温度升高出现YAP相,1200℃煅烧生成YAG粉体.成型YAG素坯在1750℃保温2h真空烧结出YAG相陶瓷,YAG陶瓷相对密度可达98.6%,晶粒生长均匀,晶粒尺寸为8～10μm.     

添加剂在水基凝胶流延成型中的作用

为制备固相含量高、适合流延工艺的氧化铝陶瓷悬浮体,并保证成型坯片具有良好的强韧性能,通过分析陶瓷悬浮体的粘度、Zeta电位、接触角等参数,研究了各种添加剂对凝胶流延工艺的影响.实验结果表明:分散剂可提高悬浮体的Zeta电位,从而提高固相体积含量;增塑剂可明显提高坯片的柔韧性;表面活性剂可大幅度降低悬浮体与基带的接触角(从93°降低到72.2°).成功制备出固相含量超过50%的悬浮体,成型后的坯片表面平整,强度高,柔韧性好.     

添加La2O3对Mg2TiO4陶瓷的显微结构与微波介电性能的影响

采用传统烧结工艺，制备了具有不同La2O3含量的镁钛镧陶瓷，并研究了La2O3组份对材料晶相构成、晶粒、晶界的演变、介电常数和品质因数的影响。结果表明，不含La2O3的钛酸镁陶瓷主晶相为Mg2TiO4，其平均晶粒尺寸＞60μm；引入La2O3后，出现新晶相La0.66TiO2.99，材料的晶粒尺寸明显下降；随La2O3含量的增加，材料的介电常数线性增加，材料的品质因数Q在10GHz出现最大值（16558）。     

注凝成型超细二氧化锆悬浮体的制备

研究了注凝成型超细ZrO2粉体(d0.5=0.199μm)悬浮体的特性及制备工艺.研究表明:采用A型分散剂(聚丙烯酸盐),分散剂用量为ZrO2粉体体积的2%～2.5%;料浆pH值为10～11;研磨时间为12h,可制备出固相体积分数达到54%的料浆悬浮体,料浆黏度为0.952 Pa*s,能够满足凝胶注成型的要求.并且可得到素坯弯曲强度达到50.09MPa的坯体,1550℃保温2h获得了结构致密、晶粒细小均匀的ZrO2陶瓷烧结体.     

纳米ZrO2(4Y)两次成型常压烧结致密特性及其电导率

用纳米ZrO2(4Y)粉为原料,研究了单轴压片素坯成型特征.通过两次施压成型,降低了烧结致密温度,在1300℃常压烧结2小时,陶瓷体致密度达99.1%,烧结体晶粒长大减缓.片状烧结体1000℃和800℃时的电导率分别为4.23×10-2Ω-1cm-1和1.19×10-2Ω-1cm-1.     

成型工艺对氮氧化铝微观结构和性能的影响

氮氧化铝(AlON)透明陶瓷具有优异的光学、热学和机械性能,可广泛应用于光电窗口、整流罩、透明装甲等领域。成型高致密度、结构均匀的素坯是制备氮氧化铝透明陶瓷的关键技术环节。但是纳米粉体比表面积大,易产生非均匀团聚,导致成型坯体致密度差。为了提高素坯密度和均匀性,本文首先通过优化喷雾造粒工艺实现纳米粉体微球化,获得直径大于10μm、具有良好流动性的致密球形颗粒。然后分析成型压力对素坯的密度、微观结构、平均孔径及陶瓷性能的影响,得到相对密度58.8%的素坯,烧结陶瓷片在200 nm处直线透过率达到83%(厚度2 mm)。最后采用冷等静压成型/常压烧结技术制备出Φ170 mm平板和Φ110 mm球罩样件。     

成型工艺对片式PTCR素坯及瓷片性能的影响

将注凝成型、注浆成型与轧膜成型应用于片式PTCR的制备,研究了不同成型工艺对片式 PTCR素坯及瓷片性能的影响。研究发现,用注凝成型和注浆成型工艺制备的素坯比用轧膜成型更加均匀, 其陶瓷颗粒与粘结剂分布规则。在3种成型工艺所得的瓷片中,注凝成型瓷片晶粒生长最均匀,注浆成型瓷片晶粒生长较均匀,而轧膜成型瓷片晶粒生长不均匀。注凝成型和注浆成型工艺所制备瓷片的 PTC性能稍优于轧膜成型。瓷片的耐电压性能与成型工艺有较大的依赖关系。     

反应烧结微米级SiC陶瓷材料的结构与力学性能

选用粒径为7μm的SiC粉体,采用反应烧结工艺制备致密的SiC陶瓷材料,研究了反应烧结SiC陶瓷材料的物相组成、显微组织结构与力学性能及其断口形貌。结果表明:通过优化制备工艺,SiC陶瓷素坯中的SiC颗粒和纳米炭黑粉体分布均匀,且具有三维联通的孔隙结构,有良好的硅熔渗性能。反应烧结SiC陶瓷材料中的SiC含量高,游离硅含量少,密度可达3.01g.cm-3,抗弯强度达到410MPa,洛氏硬度达到95HRA,综合性能达到陶瓷机械密封件的技术要求。