莫来石-氧化铝涂层增强氧化铝陶瓷基板制备及热导率/介电常数

莫来石-氧化铝涂层可以显著提高氧化铝陶瓷基板的表面硬度和耐磨性,从而更好地保护基板表面。此外,该涂层还可以改善氧化铝陶瓷基板的耐高温性能,提高其在高温环境下的应用场景。本次研究中,相关工作人员详细探究莫来石-氧化铝涂层增强氧化铝陶瓷基板的制备方式,并利用测试确定其热导率以及介电常数,通过这种方式,以期为增强氧化铝陶瓷基板的物理、机械以及化学性能提供技术支持。     

氧化钛对氧化铝瓷的莫来石形成和力学性能的影响

研究了添加氧化钛对标准氧化铝瓷的显微结构和抗折强度的影响。通过挤压原料和TiO2的混合料,制备了含有不同量氧化钛的系列氧化铝瓷,在生产窑内按照工业化制度烧成瓷棒。定量分析了瓷件内的晶化程度和非晶相含量。结果表明,含有TiO2的瓷件内形成了大量莫来石。用场发射扫描电镜分析材料,表明含有TiO2的试样在早期长石颗粒区域出现了密度较高的二次莫来石晶体。测量含TiO2瓷件的力学性能,表明加入少量能提高标准瓷件的抗折强度。     

氧化铝-莫来石复合粉对莫来石烧结行为的影响

将莫来石先驱体溶胶预先引入到硫酸铝水溶液中 ,干燥后经 12 0 0℃煅烧获得氧化铝 -莫来石复合粉料。研究了该粉料与硅溶胶混合获得的混合粉的烧结行为 ,并与氧化铝、莫来石晶种和硅溶胶三相混合获得的混合粉的烧结行为进行了分析比较。其中 ,两种混合粉料均是以理论莫来石组分进行配比 (Al2 O3∶SiO2 =72∶2 8) ,并且两种混合粉中莫来石晶种的质量分数均为 5%。实验结果表明 :前者在 1450℃烧结 2 0min即实现完全莫来石化 ,其显微结构为晶须状莫来石 ;后者在 150 0℃烧结 2 0min实现完全莫来石化 ,其显微结构为针状莫来石     

在碳化硅陶瓷上用等离子喷涂莫来石涂层的新方法

莫来石作为一种用于高温工作环境的硅质陶瓷保护层的材料是大有前途的，在碳化硅上用传统等离子喷涂莫来石涂层，在受热循环时，易于产生裂纹和剥落。实验证实这是由于传统喷涂的莫来石中存在有非晶质莫来石所致。高温的碳化硅基质陶瓷在用新的等离子喷涂法喷涂莫来石涂层时，可消除产生的非晶质相，因此可以显著地改善涂层的性能。用此法喷涂的莫来石涂层，在从室温到１０００℃￣１４００℃的高温循环条件下，显示出优良的耐着性能     

氧化铝—莫来石—氧化锆复合材料的研究

本文以氧化铝和锆英石超细粉为主要原料,添加一定量CeO_2采用干压成型和二步烧结法,制备了氧化铝—莫来石—氧化锆复合材料,并探讨了组成与性能的关系,复合材料的常温抗弯强度和断裂韧性可分别达到430MPa和4.4MPa.m。Y_2该复合材料的常温力学性能优于烧结莫来石和氧化铝材料,且具有制备工艺简单、烧结温度和成本低的特点,适于批量生产某些陶瓷制品。     

莫来石陶瓷中的位错及其对力学性能的影响

利用透射电镜对莫来石陶瓷中位错的组态进行观察，结果表明，莫来石陶瓷中的位错易被第二相钉扎，两列位错遇易发生反应，全位错易分解成偏位错，并扩展形成层错。这说明，即使是脆性材料，其位错在一定条件下仍然是可动的。本文认为，位错在常温和高温条件下莫来石陶瓷力学性能影响不同，并从位错的角度解释了莫来石陶瓷力学性能的特点，提出改进材料制备工艺的途径。     

氧化铝/莫来石复合陶瓷的耐磨性

利用SiC和Al2O3纳米粉末在空气中通过反应烧结法制备了氧化铝陶瓷和氧化铝/0.96～8.7 2vol.%莫来石复合陶瓷。通过磨粒磨损试验测定了样品的耐磨性,观察了样品的磨损表面,测量了磨损表面的剥落面积比率。磨损率可以用磨损表面的剥落面积比率定量表示。相对于氧化铝陶瓷,氧化铝/莫来石复合陶瓷的耐磨性有很大提高,主要是由于减小了剥落面积比率。     

外加莫来石晶须增强80氧化铝瓷工艺研究

对莫来石晶须增强80氧化铝陶瓷的工艺制备和对力学性能改善进行了实验和分析,通过固相烧结法制备出一定长径比的晶须,研究了球磨工艺对晶须分散性能的影响,通过改变成型压力和烧结温度的单因素实验发现,随着成型压力和烧成温度的提高试样的烧结性能和力学性能均能提高,但当温度超过1450℃以后,烧成温度的提高会损害试样的力学性能。     

氧化锆-堇青石复相涂层对氧化铝基体影响的研究

在陶瓷材料表面引入压应力涂层已经被证明可以提高其强度和韧性。用高纯堇青石粉和氧化锆细粉制备了堇青石-氧化锆复相涂层浆料,将加工好的氧化铝样条浸润于浆料中,经过无压烧结制备出复相涂层增强的氧化铝材料。研究了不同氧化锆添加量（质量分数）的涂层对基体的整体性能的影响,结果表明,当复相涂层含质量分数为10%的氧化锆时其表面残余压应力为最大值1.34 GPa,相应地其弯曲强度也为最大值376.55 MPa,相比于未镀层的基体试样其弯曲强度增长了64.6%。此外,对试样还进行了高温弹性模量的试验,并分析了其弹性模量随温度变化的具体原因。镀层试样还进行了导热系数的试验,发现随着低热导率材料的加入,镀层试样的热导率也随之下降。最后由于表面残余压应力的存在,镀层试样相较于基体材料展现出了较好的抗热震性能,在900℃前,镀层试样水淬后的剩余强度均大于未镀层试样。     

煤灰和氧化铝混合物合成的莫来石

本文研究的目的旨在论证由精选过的煤灰和氧化铝粉的混合物合成莫来石的可行性。收到精选过的煤灰有Ｆ和Ｃ两个级别，用来合成莫来石。精选的Ｆ级煤灰已成功地合成了莫来石，其性能和工业用莫来石等同。然而，收到的Ｆ和Ｃ两个级别的煤灰不适宜于合成膨胀性小的莫来石。     

纳米莫来石的制备及其对氧化铝陶瓷性能的影响

以硝酸铝和硅溶胶为原料,采用溶胶-凝胶法合成了纳米莫来石粉体,进而探讨了纳米莫来石对氧化铝陶瓷烧结性能、抗弯强度以及抗热震性能的影响.结果发现,在1100 ℃煅烧硝酸铝与硅溶胶先驱体时仅有少量Al2O3生成,当将煅烧温度升高到1200 ℃时,获得了单一的莫来石晶相,粉体的平均粒径在50～60 nm之间;在氧化铝中添加2wt%～10wt%的纳米莫来石,可以有效促进陶瓷体的致密烧结,并获得良好的抗弯强度与抗热震性能;纳米莫来石含量为5wt%的陶瓷,在1650 ℃烧结后的抗弯强度为247.49 MPa,经过1200 ℃热震后的抗弯强度为218.52 MPa;当纳米莫来石的添加量超过10wt%时,将降低陶瓷的饱和体积密度,并恶化陶瓷的抗弯强度与抗热震性能.     

氧化铝/莫来石复合陶瓷断裂行为研究

用X射线衍射方法测定了氧化铝/莫来石复合陶瓷的残余应力,并通过计算加以验证。在莫来石含量比较小的情况下,氧化铝/莫来石复合陶瓷基体拉应力与莫来石体积含量成线性关系。通过模型分析了氧化铝基体和莫来石颗粒的应力状态及其对裂纹扩展的影响。由莫来石颗粒引入的基体拉应力使裂纹倾向于向晶内扩展。观察了氧化铝/莫来石复合陶瓷断裂方式的转变,计算了穿晶断裂比率与基体应力的关系,进而建立了莫来石含量、基体应力、穿晶断裂比率三者的对应关系。这为复合陶瓷材料的制备和性能分析提供了可靠基础。     

添加剂对多孔陶瓷载体氧化铝涂层的影响

在以SB粉为原料,HNO3为解胶剂制得的稳定AlOOH溶胶中加入添加剂(PEG、PVA),对多孔陶瓷载体进行了表面涂层.考察了添加剂对AlOOH溶胶粘度的影响;BET法测定了AlOOH溶胶中加入添加剂后多孔陶瓷载体氧化铝涂层比表面积的变化;由SEM照片观察多孔陶瓷载体涂层前后表面和断面的形貌;超声波振荡检测了氧化铝涂层的附着牢固度.结果表明,在AlOOH溶胶中加入一定量的添加剂可以使溶胶的粘度增加,提高溶胶在载体表面的附着力;制备的多孔陶瓷载体氧化铝涂层均匀、牢固且比表面积增大.但加入过量的添加剂,会导致AlOOH溶胶胶凝化.     

莫来石涂层对Si_3N_4陶瓷材料抗氧化性能的影响

利用Sol－Gel法在Si3N4陶瓷材料的表面涂上一层莫来石涂层，并用X射线衍射和X射线电子能谱（XPS）仪分析了涂层后Si3N4陶瓷材料的表面。涂层后Si3N4陶瓷材料在1300℃下氧化100h后，氧化增重从原来的0.42mg·cm-2降低到0．29mg·cm-2。     

多晶氧化铝纤维对莫来石—氧化锆陶瓷材料的增强研究

以电熔莫来石、半稳定氧化锆和α-氧化铝微粉为主要原料,制备莫来石—氧化锆陶瓷材料。在材料中分别外加了（V%）0、5%、10%、15%和20%的多晶氧化铝纤维,并将试样在1500℃保温3h烧成,制备出氧化铝纤维增韧的莫来石—氧化锆复相陶瓷。研究了氧化铝纤维对试样的加热线收缩率、常温耐压强度、常温抗折强度和热震稳定性的影响。结果表明：加入适量的多晶氧化铝纤维能够显著降低莫来石—氧化锆复相陶瓷的加热线收缩率,大幅度提高其常温抗折强度和热震稳定性,而常温耐压强度只有轻微下降。     

ZrSiO4/Al2O3烧结氧化铝-莫来石复相陶瓷微观结构的研究

将氧化铝和锆英石混合物试样分别在1350℃、1550℃下烧成，结果发现在1350℃烧成、保温3h的样品中有莫来石生成，而在1550℃烧成、保温3h的情况下却未发现莫来石生成，本文对此作了分析和探讨。关键词：氧化铝一莫来石，复相陶瓷，微观结构。     

溶胶-凝胶工艺对不锈钢涂覆莫来石涂层的影响

以九水合硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O)和正硅酸乙酯(TEOS)为主要原料,氧化硼(B2O3)为助熔剂,采用溶胶-凝胶法和提拉浸渍法在不锈钢基片上制备莫来石涂层.分别研究了溶胶加热时间、溶胶浓度、热处理的升温速率、灼烧温度对涂层的影响.通过FT-IR和TG-DSC分析了莫来石前驱体的结构和热处理过程的成分变化,利用体视显微镜观察涂层形貌.实验结果表明:利用溶胶-凝胶法,当溶胶加热时间为7 h,溶胶浓度0.094×10-3 mol/mL和0.117×10-3 mol/mL之间,3 ℃/min升温速率下可得到完好、致密、无裂纹的莫来石前驱体陶瓷膜的涂层,热震性实验表明在950 ℃灼烧的涂层与基体结合强度较好.     

原位反应制备莫来石—氧化铝—碳化硅复相陶瓷材料的研究

本研究以氧化铝、碳化硅超细粉为原料,主要探讨了由原位反应制备莫来石—氧化铝—碳化硅复相陶瓷的反应原理与过程以及烧成温度、保温时间、颗粒细度与成形压力等工艺条件对碳化硅氧化反应的影响,并采用分段烧成制度制备了具有良好性能的复相陶瓷材料。