溶胶凝胶法制备氧化铝纤维的研究（英文）

以硝酸铝和铝粉为原料,采用溶胶凝胶技术制备了氧化铝长纤维。通过FTIR,EDS,TG-DSC和SEM等手段对纤维先驱体凝胶的结构组成、热分解过程及纤维形貌进行了表征。研究表明凝胶可纺性与A1/AN的摩尔比、前驱溶液的pH以及助纺剂的加入密切相关。当Al/AN的摩尔比为2,溶液pH在3.2~3.5之间得到的凝胶粘度在40~80 Pa·s时具备较好的成纤性。最后得到的烧成纤维直径10~30μm,长径比为(0.2~1)×10~4。     

Al2TiO5／Al2O3复合材料的抗铝液浸渗性能分析

钛酸铝系复合材料中钛酸铝的体积分数不同,会导致Al2TiO5／Al2O3复合材料的抗铝液浸渗性能的不同。在Al2TiO5中分别按10％、20％、40％、60％、80％、90％（体积分数）引入Al2O3进行复合。通过对渗铝试样的外观形貌、微观结构分析,进而对其铝液浸渗性能进行了分析比较,发现富钛酸铝的钛酸铝／氧化铝复合材料（妒（AL2TiO5）〉40％）抗铝液浸渗性能好;而富氧化铝的钛酸铝／氧化铝复合材料（φ（Al2TiO5）〈20％）有金属铝液沿热震产生的裂纹渗入复合材料内部,容易导致复合材料断裂失效。该研究结果对可靠应用钛酸铝系复合材料作为铝液的容器具有实际工程应用价值。     

从铝灰中回收铝制备超细氧化铝粉体过程研究

电解生产铝的过程中产生大量铝灰、铝渣,作废渣弃去,既污染环境又造成铝资源浪费.本文介绍了一条回收铝灰中的铝制备氧化铝粉体的新工艺.用硫酸浸取铝灰,使之转化为硫酸铝溶液,铝浸出率达95%以上;硫酸铝与碳酸氢铵反应生成前驱体碳酸铝铵沉淀和硫酸铵溶液,过滤、洗涤、煅烧碳酸铝铵得氧化铝扮体.所得产品经过XRD和SEM等方法检测为60mm的α-Al_2O_3.过程无废气、污水、新的废洼排放.     

氧化铝短纤维增强铝基复合材料的组织与性能

氧化铝纤维增强铝基复合材料在很好的工业应用前景。对其制备工艺、力学等已进行了大量研究。目前多数研究都是针对铸造或压力铸造的复合材料，未见有关这种材料变形后的组织与性能研究的报道。本文针对这一情况对经热挤压的复合组织与性能及断裂行为进行初步研究。     

莫来石纤维对氧化铝陶瓷性能的影响

选用莫来石纤维为增强体,通过添加适量的烧结助剂,制备莫来石纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料,探讨了不同烧结温度和不同纤维含量对复合材料性能的影响规律.结果表明:莫来石纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料的相对密度、弯曲强度和断裂韧性随烧结温度和纤维含量的增加先增大后减小,当烧结温度为1450 ℃、纤维含量为15%时,复合材料的弯曲强度、断裂韧性最高,复合材料弯曲强度和断裂韧性分别达到502.36 MPa和3.48 MPa·m~(1/2),比基体材料分别提高63.8%和54.7%;相对密度达到98.41%.纤维的拔出和脱粘消耗了大量的能量,是莫来石纤维增强氧化铝陶瓷复合材料力学性能提高的主要原因.     

苹果酸溶胶-凝胶法制备氧化铝长纤维(英文)

用硝酸铝、苹果酸为原料,用溶胶-凝胶法制备氧化铝前驱体溶胶。研究了苹果酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的加入量对溶胶可纺性能的影响。研究发现:当硝酸铝、苹果酸、PVP的质量比为10:3:1.5时,得到的凝胶纤维长度大于80cm。用热重-差示扫描(TG-DSC)、傅里叶转换红外线光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析方法对凝胶纤维和陶瓷纤维进行了表征。凝胶纤维的长度大于80cm。凝胶纤维在1200℃煅烧1h后,物相为α-Al2O3,得到的氧化铝纤维直径均匀、表面光滑,纤维直径为20μm。     

高固相含量氧化铝浆料的制备及其烧结性能研究

利用角形态和球形态的氧化铝粉制备了氧化铝浆料。通过制备氧化铝薄层的方法,初步探索了球形态粉体对提高浆料固相含量的作用,并研究了浆料固相含量对氧化铝烧结性能的影响。结果表明,球形态粉体可以获得更高的固相含量,制得的浆料最高固相含量可达到68%(体积分数,下同)。推断球形粉可通过规律堆积降低浆料粘度,从而有利于提高固相含量。浆料固相含量由50%提高到55%时,对应的烧结体致密度明显增加,但继续提高浆料固相含量,烧结体致密度增加不大。     

预浸料工艺制备氧化铝纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料

氧化物/氧化物陶瓷基复合材料的增强体和基体均由氧化物构成,不存在氧化问题,是长寿命高可靠性构件的理想选材,可在1000~1300℃的高温环镜中可长期使用。本文借鉴树脂基复合材料单向纤维湿法预浸料制备工艺,通过配置氧化铝粉体料浆在缠绕式湿法预浸机上制备了单向氧化铝纤维预浸料,然后预浸料经铺层模压和高温热处理获得了氧化铝纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料,同时对复合材料性能进行了表征。结果表明,氧化铝粉体料浆的固含量在50vol%,料浆溶剂中水和丙三醇的比例为3:1,纤维的走丝速度为6m/min,滚筒平行进度为0.5mm时可获得无缝隙,无纤维重叠、表面平整光滑的预浸料。通过预浸料铺层热压成型制备的复合材料拉伸强度高达208.2MPa,弯曲强度为386.7MPa。和料浆涂刷二维纤维布工艺相比,力学性能大幅度提高,且预浸料工艺具有易存储、操作简单、适于工业化生产等优势。     

氧化铌对原位合成钛酸铝自增韧结构的影响

为探讨采用反应烧结原位合成途径制各自增韧钛酸铝陶瓷的可能性,通过对机械激活、Nb2O5为添加成分的反应前驱体在1300～1500℃之间的反应烧结,对比分析了不同烧结温度下的成分和结构的变化,并在1500℃、烧结时间3 h的条件下原位合成了具有自增韧结构的钛酸铝陶瓷.高温下由Nb2O5产生的液相以及Nb5 对钛酸铝晶格离子的置换效应对各向异性晶粒生长和自增韧结构的形成起到重要作用.     

Al2O3/Al2(1-0.2)Mg0.2Ti(1+0.2)O5基复相陶瓷的制备及其性能

以工业级α-Al2O3、金红石型TiO2和轻质MgO粉体为原料,过量配置α-Al2O3,采用固相反应法于1400℃煅烧实现了Al2O2/Al2(1-0.2)Mgg0.2Ti(1+0.2)O5基复相粉体的原位合成,实现两相的均匀混合,原位制备出性能良好的Al2O3/Al2(1-0.2)Mg0.2Ti(1+0.2)O5基复相陶瓷.利用XRD对原位合成的复相陶瓷粉体的相组成进行了表征,利用FESEM观察了复相陶瓷的断口形貌,测量了复相陶瓷的烧结密度、抗弯强度和热膨胀系数,研究了第二相Al2O3的引入量对钛酸铝基陶瓷的微观结构、抗弯强度和热膨胀性能的影响.结果显示,当复相Al2O3的引入量为15%(质量分数)时,钛酸铝基复相陶瓷的抗弯强度提高到108 MPa,并且具有较低地热膨胀系数0.7×10-6 /℃.