钛酸铝陶瓷的研究现状及产业化发展趋势

钛酸铝 (Al2 TiO5,简称AT)陶瓷具有高熔点和低膨胀的特征 ,因此具有优良的抗热震性 ,可在剧烈的急冷急热条件下使用 ,具有重要的研究价值和开发潜力。然而该材料也存在着致命的缺点 :第一是 85 0～ 12 80℃会缓慢分解为刚玉和金红石 ,110 0～ 115 0℃时分解速度最快。第二是三轴方向上热膨胀系数差异很大 ,a轴 11× 10 -6 ℃ ,b轴 19.4× 10 -6 ℃ ,c轴 2 .6× 10 -6 ℃。强烈的各向异性产生了很大的内应力或微裂纹。致使材料的机械强度较低 (抗折强度仅在 10～ 11MPa)。因此 ,研究人员目前面临的挑战是如何制备出稳定、低膨胀并具有一定强度的钛酸铝材料。综合国内外的研究成果 ,提出了钛酸铝陶瓷产业化的发展趋势     

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…     

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。     

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.     

几种添加成分对钛酸铝的影响作用

钛酸铝陶瓷是一种集高熔点和低膨胀性能在高抗热震性陶瓷及耐火材料方面具有诱人的前景,但是由于钛酸铝的不稳定和强度低的特点而限制了其应用,添加一些成分可以改善材料性能,本文针对不同添加剂的作用作了意义描述。     

稳定的钛酸铝陶瓷的研究

钛酸铝瓷是低膨胀高熔点的陶瓷材料。它广泛用于高抗热震性场合以及炼铝工业。本研究利用添加剂使之生成部分莫来石提高了钛酸铝的抗弯强度,部分金属离子固溶到钛酸铝晶体中,使之提高了热稳定性。本研究制得的热稳定性钛酸铝陶瓷既保持了低膨胀性又提高了强度达到了实用水平。     

钛酸铝基耐火材料的研究

一、前言钛酸铝(Al_2TiO_5)是Al_2O_3—TiO_2系唯一的化合物,理论组成,Al_2O_356％,TiO_244％,熔点,1860±10℃,热膨胀系数近于零,是迄今为止兼具低膨胀和高熔点的唯一无机材料。钛酸铝的另一突出特性是对熔融     

钛酸铝材料综述

钛酸铝材料是集低膨胀和高熔点于一体,但强度低且在一定的温度范围内易分解.着重介绍了钛酸铝材料的结构、性能、合成工艺.在此基础上介绍了目前材料工作者对钛酸铝改性方面的研究以及国内外的研究成果,提出了钛酸铝陶瓷产业化的发展趋势.     

利用铝矾土制备钛酸铝陶瓷

钛酸铝陶瓷是集低膨胀系数和高熔点为一体的新型陶瓷材料,传统钛酸铝的合成采用工业纯的氧化铝和二氧化钛为原料,生产成本较高。本文采用廉价的高铝矾土取代Al2O3制备钛酸铝陶瓷,实验分别取了三种铝钛比,通过性能测试,确定Al2O3:TiO2=1:0.90可制得综合性能较佳的Al2TiO5陶瓷,此时α=2.05×10-6℃-1,抗折强度σ=35Mpa,热震稳定性达到32次。     

钛酸铝材料性能及合成工艺

钛酸铝陶瓷集低膨胀和高熔点为一体,但强度低且在一定温度范围内易分解。本文综述着重介绍了钛酸铝陶瓷的结构、性能和合成工艺,并提出了钛酸铝陶瓷的研究开发方向。     

石墨钛酸铝复合除气转子的研制

采用石墨与钛酸铝陶瓷保护套管复合制成石墨钛酸铝复合除气转子,进行了陶瓷保护套管用钛酸铝材料的研究,以及复合除气转子中间过度层的研究。利用钛酸铝具有高熔点（1860℃）、低膨胀和低导热等特性制成保护套管,经过对石墨进行表面处理及合适的中间过度层,经适当的复合工艺制成石墨陶瓷复合除气转子。结果表明,这种转子具有很好的抗热震性及优良精练除气效果。已在使用中显示出性能优异,完全满足铝合金铸件精练除气工艺要求。     

钛酸铝陶瓷及其改性研究

钛酸铝陶瓷作为一种重要的抗热震材料,集低热膨胀率和高熔点于一体。本文从钛酸铝陶瓷的结构、性能、常用的添加剂等几个方面,介绍了目前对钛酸铝改性方面的研究以及国内外的研究成果。     

钛酸铝烧结材料在日本获工业化

日本明矿陶瓷克服了特殊原料调整技术问题,使工业化生产钛酸铝烧结材料(亦称特殊陶瓷SSR)获得成功。钛酸铝由氧化铝和二氧化钛制得,其烧结体是热膨胀系数低、抗热冲击非常强的陶     

提高钛酸铝陶瓷强度的研究

通过试验,本文讨论了添加ZrO_2、SiO_2、Al_1O_3、SnO_2以及烧结制度对钛酸铝材料强度的影响;研制出了一种以钛酸铝为基质的、由莫来石、锆英石等晶体增强的复合钛酸铝材料。该材料具有高温稳定(1000～1300℃中长期保温不分解)、强度高(抗弯强度≥500kg/cm~2)、热膨胀系数小(α_(20～1200℃)=8.15×10~(-7)℃~(-1))和抗热震性强等优点。     

精细陶瓷的生产与应用

精细陶瓷又叫先进陶瓷、特种陶瓷、高性能陶瓷和高技术陶瓷。其可分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。结构陶瓷是指高机械强度、耐磨损、抗腐蚀和高温稳定性良好的材料；功能陶瓷是指应用于特种电气的材料、磁性材料、光学材料、化工材料和生物材料等。总之,精细陶瓷是指由精确控制的化学结构和精确设计的显微结构组成的,具有特殊的力学、光学、热学、化学、电学、磁学和声学等各种特性和功能的材料,是目前应用极为广泛的稀有材料。1精细陶瓷的发展过程表1精细陶瓷的发展过程(从Al2O3的含量变化来看)名称Al2O3(%)材料性能应用领域传统瓷0-10致密、脆性大、强度低日用瓷、卫生瓷耐火材料30多孔、强度低窑炉内衬工业瓷30-40致密、强度低化工产品75高铝瓷75致密、强度一般电子工业95商铝瓷95致密、强度较高电子、化学工业高致密、高强度、电子、机械、99高铝瓷不低于99耐腐蚀、抗磨损化工产品随着科学技术的发展,特别是20世纪50年代以来,高新技术产业的迅速崛起并发展壮大,传统陶瓷已越来越不能满足化工、冶金、能源、通信、电子学、生物工程、军事建设及航空航天等空间技术装备等发展所需的新材料--精细陶瓷。尽管精细陶瓷的整个发展史还不到一个世纪,但由于精细陶瓷的迅猛发展及其     

钛酸铝陶瓷研究新进展

钛酸铝陶瓷集低膨胀和高熔点为一体,但强度低且在一定温度范围内易分解.本综述着重介绍了近年来钛酸铝陶瓷在结构、原料合成和性能改进剂等方面研究的进展,并对今后发展趋势提出了作者的基本观点.     

低温烧成的莫来石──钛酸铝陶瓷

1前言钛酸铝（Al2TiO5）具有难熔性（熔化温度1860℃），低的甚至负的热膨胀系数，但弹性模量不高（E＝23×109MPa），如能和莫来石结合，制备两种晶相基础上的陶瓷，可获得低温烧成高强耐热材料。2Al2O3－SiO2系统的研究2．l物相组成的影响”为了制备低温烧成的高强度耐热材料，试验选用了耐火粘土、工业氧化铝、工业二氧化钛（即钛白粉）作原料，采用20MPa在力压制成型，经1420～1450C下保温lh烧成。试验表明：对于含有30％AI。O3的试样中结晶相多半是钛酸铝（图11区），而伴生相是莫来石和金红石，即还有部分TIO。在烧成时没有来…     

高抗热冲击钛酸铝莫来石复合材料

为了使所研制的材料具有高抗热冲击性和宽的组成范围,而研究了钛酸铝-莫来石复合材料的热机械性。抗热冲击性随着钛酸铝含量的增加而增加。复合材料中钛酸铝达82体积％时,可承受12O0℃以上至水中的淬冷,室温下机械强度为60MPa。随着复合材料中钛酸铝的减少,材料的抗热冲击性降低,但机械强度增加。本文研究了抗热性和机械强度、杨氏模量、膨胀系数之间的关系。     

国外动态

粘附力极强的陶瓷胶Autostic工业陶瓷胶,使用温度是-180℃～+1100℃,具有良好的机械强度、化学强度和热冲击强度;煤气不会渗入其中,而且它还具有很好的绝缘性能。可用于窑炉耐火保护层的筑砌;用于热电偶的固定;窑炉内高温密封接头的加固;还可用来将陶瓷底座与红外线源密封保护罩的镶嵌接合等等。903 Spi Kager陶瓷胶的工作温度可达1780℃,熔点为1890℃,抗压强度为280公斤/厘米~2。它可作绝热、绝缘料用;还可当作抗腐蚀和抗氧化的保护层材料用,这种     

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%。