异型Al2O3陶瓷注凝成型影响因素分析

主要对影响Al2O3料浆性能及注凝成型的因素进行了分析。     

Al2O3-SiC复相陶瓷材料制备方法的研究现状

简要论述了Al2O3-SiC复相陶瓷材料的常用制备方法,如无压烧结法、热压烧结法、气压烧结法和溶胶-凝胶法等,重点介绍了碳热还原法。对以不同原料制备Al2O3-SiC复相陶瓷材料的碳热还原法进行了比较,指出了这方面研究的不足之处和下一步研究的方向。     

不同形态ZrO2复合Al2O3陶瓷的抗热震性设计与表征

采用湿化学方法制备了具有不同团聚度及稳定度的氧化锆陶瓷粉体,并将其复合到氧化铝基体中的结构微气孔,以同时提高材料的抗热震性能与强度。研究表明：水洗复合材料的抗热震性能更为优越。其原因在于团聚氧化锆的形成,这也得到显微结构证实。运用函数构造建立了含裂纹脆性材料的具有普话意义的热震方程,进而探讨了几类复合材料的抗热震行为的表征和模拟。     

纳米Al2O3-ZrO2(3Y)复相陶瓷的微波烧结

采用纳米Ａｌ２Ｏ３粉和纳米ＺｒＯ２（３Ｙ）粉为原料,对不同成分配比的Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２（３Ｙ）复相陶瓷进行了微波为烧结的研究。实验结果表明微波烧结可获得委肮的致密度,并提高断裂韧性,但晶粒长大倾身大于其它烧结方式;在Ａｌ２Ｏ３－ｚｒ２（３Ｙ）二元系中,随ＺｒＯ２（３Ｙ）含量啬,烧结时的致密化过程加速,且晶粒长大倾向减小。     

注凝成型制备HfB2-SiC复合陶瓷

采用注凝成型制备HfB2-SiC复合陶瓷,讨论了分散剂、pH值、固相体积含量对HfB2-SiC复合陶瓷浆料粘度的影响,并采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱等手段对制备烧结体的物相组成和显微结构进行了分析研究。结果表明,在HfB2中添加质量分数为20%的SiC,pH为10.6,分散剂体积分数为8%的条件下,HfB2-SiC复合粉体浆料的固相体积分数为40%,粘度为600mPa.s;在烧结体中HfB2和SiC以主晶相的形式存在于复合材料中,二者存在良好的界面结合,显微结构致密。     

样板晶生长法制备Y-TZP/Al2O3复相陶瓷的力学和抗热震性能

以带有玻璃涂层的氧化铝微粉、小尺寸氧化铝板晶(样板晶)和Y-TZP微粉为原料,常压烧结得到板状氧化铝增强Y-TZP复相陶瓷.对该复相陶瓷的常温～800℃的力学性能和抗热震性进行研究后发现,氧化铝板晶对裂纹有反射和桥连作用,该复相陶瓷材料在800℃下的抗弯强度和断裂韧性仅比室温下的分别下降20%和40%.氧化铝板晶的加入能够有效地阻止热震引起的裂纹扩展.     

SiC-Al2O3复相陶瓷的研究

通过向氧化铝中掺杂SiC、SiO_2来调节材料的烧结温度、线收缩及体积密度,控制SiC、SiO_2的含量,可以有效地提高材料的力学性能和热学性能。     

Si3N4—Al2O3复相陶瓷的抗热震性与晶界脆化

对Ｓｉ３Ｎ４－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷的抗热震性能进行了检测和分析。经Ｘ射线衍射，ＳＥＭ和能谱分析表明，材料的热震损伤与晶脆化有关，造成沿晶脆断的主要原因是Ｃａ等杂质元素在晶界的偏聚。采取退火热处理可使非晶相结晶化，提高陶瓷材料的抗热震性。     

ZTA陶瓷注凝成型工艺中浆料性能的研究

对ZTA陶瓷注凝成型工艺中分散剂、pH值、氧化锆含量、固相体积分数、有机单体含量对浆料流变性的影响进行了研究.研究表明:合适的分散剂加入量可使浆料粘度降低;pH值的改变对浆料粘度有较大影响;随氧化锆含量、固相体积分数、有机单体含量增大,浆料粘度也会增大.     

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...     

凝胶注模法制备多孔氧化铝陶瓷的研究

采用凝胶注模和加造孔剂的工艺,用甲基丙烯酸—羟乙酯(HEMA)取代丙烯酰胺(AM)作为单体,用十二烷基硫酸钠作为造孔剂,将样品于1600℃下保温2小时烧结,成功制备出了气孔率为80%的结构均匀的氧化铝多孔陶瓷。     

ZrB2-SiC复相陶瓷的制备及其力学性能研究

以ZrB2和SiC粉为原料,采用Si3N4球为球磨介质,通过热压烧结制备了ZrB2-SiC复相陶瓷.并对ZrB2-SiC复相陶瓷进行了相对密度、力学性能检测和微观结构分析.结果表明:随着ZrB2球磨时间和SiC含量的增加,该复相陶瓷相对密度先增加后略有降低,ZrB2最佳球磨时间为8小时,SiC最佳含量为20vol.%.ZrB2+20vol.%SiC复相陶瓷的相对密度达到98.3%,抗弯强度达到631±4MPa,断裂韧性达到5.4±0.2 MPa·m1/2.随着球磨时间的增加,ZrB2+20vol.%SiC复相陶瓷的断裂方式由穿晶断裂向沿晶断裂转变.     

溶胶-凝胶法制备Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜

本文采用溶胶-凝胶法以异丙醇铝、正硅酸乙酯和氧氯化锆为原料，HNO3为催化剂，PVA为成膜助剂，在多孔陶瓷管上制得了Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜。研究了组分配比对溶胶性质的影响，结果表明Al2O3：ZrO2：SiO2在8：1：2～12：1：2之间时可得到性能符合要求的溶胶。通过扫描电镜可观察到膜的孔径为2～5μm，且膜与基底结合良好。     

Al2O3/Fe3Al复合材料的制备及性能

利用热压烧结制备了致密的Al_2O_3/Fe_3Al复合材料。测试表明,该复合材料具有良好的力学性能,其抗弯强度和断裂韧性的最大值分别为832 MPa和7.96 MPa·m~1/2。对试样进行压痕实验,采用SEM对裂纹扩展方式进行观察,结果表明,在复合材料中存在着多种增韧机制,裂纹表现出复杂的扩展方式,这将在较大程度上吸收裂纹扩展能,从而使复合材料的断裂韧性得以提高。     

多相悬浮混合法制备Al2O3-SiC(n)纳米复合陶瓷

采用多相悬浮混合制备纳米ＳｉＣ均匀分布在基质Ａｌ２Ｏ３中的纳米复合陶瓷,分别研究了加入分散剂ＰＭＡＡ－ＮＨ４后纳米ＳｉＣ和亚微米级Ａｌ２Ｏ３在水悬浮液中的分散稳定性,得出了两种单相水悬浮液高稳定,高分散的条件,并得出两相混合悬浮液均匀分散以及共同絮凝的条件,获得均分散的纳米复合陶次粉体,热压瓷体在力学性能得到相明显改善。     

Al_2O_3–SiC复相陶瓷的摩擦磨损特性

用真空热压工艺制备了Al2O3-SiC复相陶瓷.对热压烧结的纯Al2O3以及Al2O3-SiC复相陶瓷进行了摩擦磨损实验,研究了SiC添加量对复 相陶瓷摩擦磨损性能的影响.结果表明:在压力为25 MPa,1635℃热压烧结1h,当SiC的质量含量为5%时,Al2O3-SiC复相陶瓷的耐磨性最佳,虽摩擦系数最大(0.61,Al2O3则为0.46),但磨损率(WR)仪为5×10-4mm3/(N·m).Al2O3-SiC复合材料的磨损机理为脆性断裂引起的磨粒磨损,材料的 WR与断裂韧性(KIc)和Vickers硬度(Hv)的乘积(KIc1/2HV5/8)成反比.     

纳米Si3N4-SiC(Y2O3)复合粉末的氨解溶胶-凝胶法合成

以硅溶胶、尿素和碳黑为原料,经氨解溶胶－凝胶、碳热还原法合成了纳米Ｓｉ３ｎ４－ＳｉＣ复合粉末。通过在硅溶胶中引入Ｙ（ＮＯ３）３,合成了Ｓｉ３ｎ４－ＳｉＣ－Ｙ２Ｏ３超细复合粉末,Ｙ２Ｏ３的加入有助于降低Ｓｉ３Ｎ４－ＳｉＣ的合成温度。采用ＸＰＳ和ＸＲＤ分析复合粉末中Ｙ的存在状态表明：一部分Ｙ固溶在Ｓｉ３Ｎ４－ＳｉＣ中,加有一部分以Ｙ２Ｏ３形式存在,Ｓｉ３Ｎ４－ＳｉＣ－Ｙ２Ｏ３复合粉末的烧结性能良好。     

高能球磨和热压烧结制备SiC/Ti3SiC2复相陶瓷及其性能

以Ti,Si和C粉为主要原料,利用高能球磨及热压烧结制备了SiC/Ti3SiC2复相陶瓷。研究了工艺条件尤其是烧结温度和压力对合成产物相组成、微观结构及性能的影响,并结合X射线衍射、扫描电镜等检测结果探讨了Ti-Si-C体系反应合成机理。结果表明:通过高能球磨18h,在25MP和1300oC热压,可得到均匀、致密的SiC/Ti3SiC2复相陶瓷材料。Si含量对SiC/Ti3SiC2材料的相组成及性能有较大影响。起始原料中的Ti,Si,C和Al的质量比为3:1.2:2:0.2时,材料性能提高明显,其弯曲强度、断裂韧性、密度和相对密度分别为526.65MPa,8.67MPa·m1/2,4.058g/cm3,89.78%。显微结构的观察表明,SiC/Ti3SiC2复合材料的断裂具有沿晶和穿晶混合断裂特征。SiC颗粒增韧抑制了微裂纹在Ti3SiC基体中的扩展。     

热处理对Al2O3/PSZ(3Y)陶瓷材料结构和性能的影响

将烧结的Al2O3/PSZ(3Y)陶瓷材料在不同温度和时间下进行热处理,对不同热处理制度下的试样致密性能和力学性能进行了测试,用X射线衍射分析了热处理前后材料中的各晶相的变化情况。结果表明:1560℃烧结的Al2O3/PSZ(3Y)陶瓷材料,经1100℃热处理6小时后其抗弯强度达到680MPa,比未处理试样的强度提高了近30%。热处理后基体中出现的不同晶格常数的四方氧化锆晶相对提高材料的力学性能有利。