Al2O3/ZrB2/ZrO2复合陶瓷材料的制备与性能

将ZrB2和ZrO2添加入到Al2O3基体中,采用熟压法制备了Al2O3/ZrB2/ZrO2复合陶瓷材料,ZrB2和ZrO2的体积含量分别为(92.2±0.1)%和(7.8±0.1)%.对复合材料的硬度、断裂韧性和抗弯强度进行了测试和分析.结果表明:当ZrB2/ZrO2体积分数为20%时,所制备的复合陶瓷的综合力学性能最优,其相对密度,抗弯强度和断裂韧度分别达到96.3%,520.5MPa和6.1 MPa·m1/2.Al2O3/ZrB2/ZrO2复合陶瓷断面的断裂模式为沿晶断裂和穿晶断裂混合模式.通过高温氧化试验发现Al2O3/ZrB2/ZrO2复合材料在500～700℃时开始氧化.     

Al2O3/TiC复合陶瓷拉丝模材料的摩擦磨损性能

采用热压法制备出Al2O3/TiC复合陶瓷材料,该材料具有良好的综合力学性能,抗弯强度为850MPa,断裂韧性为4.9MPa·mi/2.由高速环块磨损试验机对其摩擦磨损行为及其磨损机理作了试验研究.用扫描电镜观察了磨损表面形貌.结果表明Al2O3/TiC复合陶瓷拉丝模材料磨损率随试验转速升高而下降,但压力变化对磨损率的影响不大.Al2O3/TiC复合陶瓷拉丝模材料磨损机理主要是脆性脱落和犁沟,具有良好的耐磨性.是制备拉丝模的优良材料.     

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。     

Al2O3/Al复合材料的制备及性能研究

本文采用液相法和热压烧结制备出Al203／Al复合材料,并利用DSC／TG、SEM、显维硬度计及万能试验机测试研究了复合材料的热学性能、微观结构及力学性能。结果表明,引入Al后复合陶瓷的断裂韧性有显著提高。     

Al2O3@TiO2复合生物载体的制备及其BSA吸附特性

通过钛酸盐和氧化钛溶胶两种制备途径在氧化铝（Al₂O₃）支撑体外包覆介孔氧化钛（TiO₂）层,分析了这两种途径制备的氧化钛表面结构与性质的差异及其对于BSA蛋白吸附性能的影响。以粒径分别为0.37、10.4和21.8 mm的三种氧化铝支撑体作为基材,用XRD、Raman分析了两种路径制备的氧化钛晶型均为锐钛矿相;N₂吸脱附分析其比表面积均在（100±10）m²·g^-1,两者具有相似的介孔结构。FESEM分析发现钛酸钾溶胶制备的氧化钛的形貌受到支撑体孔径的影响。对于在牛血清蛋白（BSA）吸附实验中,钛酸钾溶胶法包覆的20 mm粒径复合载体（SP20@K-TiO₂）吸附量为22.18 mg·g^-1,高于相同条件下氧化钛溶胶制备的Al₂O₃@TiO₂复合载体。SP20@K-TiO₂ 中TiO₂吸附量为150.88 mg·g^-1,相比于TiO₂粉体,复合载体中TiO₂对BSA蛋白吸附的性能得到提升。     

常压烧结制备Al2O3/TiCN复合陶瓷材料

采用常压烧结的方法制备Al_2O_3/TiCN复合陶瓷,研究了试样成分、烧结温度对试样相对密度、抗弯强度、断裂韧性、Vickers硬度等力学性能的影响。结果表明:采用Al_2O_3 TiCN作为埋粉、氩气保护、在烧结温度低于1650℃,保温时间为1h时,烧结试样的相对密度最高为98.0％,其抗弯强度、断裂韧性、及硬度分别达到最大值,为851 MPa,5.94 MPa·m~(1/2),21.12 MPa。显微结构分析表明:TiCN颗粒弥散在Al_2O_3晶界处,晶粒细小,多在1 μm左右,分布均匀,TiCN与Al_2O_3颗粒相互交织在一起,抑制晶粒生长,从而起到了增韧补强作用,有利于材料力学性能的提高。从压痕裂纹尖端的扩展的扫描电镜照片可以看出:基体与增强相多个晶粒构成的裂纹桥联行为;而有的则在其初始或(和)末端与其他次主裂纹相互作用,形成裂纹偏转、分支与桥联的共存区,主要起作用的是TiCN颗粒弥散增韧机制,它将纯Al_2O_3陶瓷的断裂韧度从3.59 MPa·m~(1/2)提高到5.94 MPa·m~(1/2)。     

醇-水法制备Al2O3-ZrO2复合粉体及其表征

以Al(OH)3和ZrOCl2·8H2O为起始原料,以NH4HCO3为沉淀剂,在醇-水混合溶液中获得前驱体,将前驱体在空气中煅烧,制备了Al2O3-ZrO2复合粉体.探讨了不同煅烧温度对Al2O3-ZrO2复合粉体的物相组成和显微形貌的影响.采用综合热分析仪、X-射线衍射仪、扫描电镜等手段对粉体进行表征.结果表明:前驱体中含锆化合物主要以无定形的形式存在,当煅烧温度为600℃时,粉体中出现较强的t-ZrO2衍射峰,Al(OH)3的衍射峰肖失.当煅烧温度增加到1200℃时,粉体中主要存在α-Al2O3和t-ZrO2主晶相衍射峰.前驱体经600℃热处理后所制备的Al2O3-ZrO2复合粉体粒度分布均匀且大多数颗粒在50 ～ 100 nm之间;随着煅烧温度的升高,Al2O3-ZrO2复合粉体颗粒出现长大,且其显微形貌由球状颗粒为主逐渐向球状、片状以及短棒状等多样化结构过渡.     

溶胶-凝胶法制备Al2O3纳米粉

以Al(NO3) 3和NH3·H2 O为原料制备AlOOH勃姆石溶胶 ,加入PVA作为分散剂 ,干燥后制成干凝胶。干凝胶经不同温度下煅烧得到不同晶型的Al2 O3纳米粉。X—射线衍射分析结果表明 ,勃姆石干凝胶在煅烧过程中的物相变化为AlOOH→ε-Al2 O3→ -Al2 O3→δ -Al2 O3→θ -Al2 O3→α-Al2 O3,采用电子显微镜和BET比表面积法测量出Al2 O3纳米粉的颗粒大小     

Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的制备及性能

在Al2O3陶瓷基体中引入第2相纳米SiC颗粒,可以改善力学性能、耐磨损性能,是陶瓷领域研究的热点之一。纳米颗粒的均匀分散和适当的成型烧结决定了其性能。本文就目前存在的Al2O3/SiC纳米复合陶瓷粉体制备方法与烧结工艺进行了详细阐述。     

纳米分子筛/氧化铝复合材料的制备与表征

本文采用溶胶-凝胶法由自制的纳米分子筛和氧化铝制备纳米分子筛/Al2O3复合材料,做了制备纳米分子筛/Al2O3复合材料条件实验(如Al2O3凝胶浓度、煅烧温度、纳米分子筛和Al2O3配比等)。纳米分子筛/Al2O3复合材料进行了傅利叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)结构表征。测试了纳米分子筛/Al2O3复合材料的吸水率和吸油性,得出最佳吸水性和吸油性的制备条件。     

氧化铝/ZTA强夹层层状复合陶瓷的制备和性能

本实验以氧化铝和ZTA为研究对象,制备出ZTA/Al2O3强夹层层状复合陶瓷,复合陶瓷的冲击韧性是单相Al2O3陶瓷的5.6倍,单相ZTA陶瓷的2.8倍;而且复合陶瓷的断裂韧性和维氏硬度在平行于夹层方向和垂直于夹层方向差别不大,克服了弱夹层陶瓷各向异性的缺点.     

Al2O3/Al2O3-ZrO2(3Y)层状纳米陶瓷复合材料的显微结构及弯曲强度

在Al2O3-ZrO2(3Y,即含3%Y2O3,摩尔分数,下同)纳米陶瓷的基础上,以原位合成的Al2O3和Al2O3-ZrO2(3Y)纳米粉体为原料,采用干压成型及热压烧结的方法制备了Al2O3/Al2O3-ZrO2(3Y)层状纳米陶瓷复合材料,研究了ZrO2(3Y)含量对材料显微结构及力学性能的影响.结果表明:复合材...     

Sn掺杂TiO2/ACF复合材料的制备、表征及光催化性能

以Ti(OC₄H₉)₄为前体,SnCl₄为Sn源,采用胶溶-回流法制备了Sn掺杂的TiO₂,利用浸渍提拉法将其负载到活性炭纤维(ACF)表面,并运用SEM、XRD、XPS、DRS等手段对TiO₂/ACF复合材料进行表征,考察了复合材料光催化降解气相甲醛的性能。研究结果表明,Sn元素掺入TiO₂晶格中,有利于抑制TiO₂晶粒的生长,促进TiO₂由锐钛矿型向金红石型的转化,光吸收范围发生一定程度红移;HNO₃的用量为0.015mol、掺锡量为6%、负载两层的TiO₂/ACF-50复合材料在紫外光照射下对甲醛的去除率复合材料可达85.2%,而在可见光下仅为65.3%。     

氧化铝超滤膜的制备及性能研究

以无机铝盐和氨水为原料,以多通道氧化铝陶瓷为支撑体,采用溶胶 凝胶法制备无缺陷的氧化铝超滤膜。通过自制的实验装置,对所制得的氧化铝超滤膜进行了纯水渗透率、平均孔径、孔径分布和聚乙二醇的截留率 分子量的关系的测试,并用扫描电镜观察了氧化铝超滤膜的表面形貌。结果表明:二次超滤膜的纯水渗透率为1.21m3/m2·h·MPa,平均孔径为11.1nm,聚乙二醇20000的截留率达到92.8%。     

Al2O歧化法制备微细Al2O3/Al复合粉体

真空条件下,以Al2O3和Al为原料,通过Al2O歧化法制备微细Al2O3/Al复合粉体.XRD和SEM分析表明:在反应温度为1200～1400℃时,随着温度的升高,粉体中氧化铝含量升高;冷凝温度约为550～750℃时,复合粉体中的氧化铝包括稳定晶型和不稳定晶型;冷凝温度约为1100～1300℃时,复合粉体中的氧化铝全部为稳定晶型;冷凝温度约为550～650℃时,复合粉体的平均粒径小于0.5μm;冷凝温度约为750℃时,铝熔化、微粒团聚;冷凝温度约为1100～1200℃时,铝形成铝珠,氧化铝为不规则状、平均粒径小于2μm;冷凝温度约为1300℃时,氧化铝为片状.因此,通过选取合适的反应温度、冷凝温度,可以控制Al2O3/Al复合粉体中氧化铝的含量、晶型和粒径.     

一维纳米氧化铝载体的合成及表征

采用水热法合成了一维纳米氧化铝,并用XRD、N2吸附-脱附、FT-IR、SEM、TEM以及HRTEM等手段对样品进行了表征,结合高分辨图像和FT-IR表征结果对其暴露晶面进行研究,探讨暴露晶面与表面羟基的关联,探索氧化铝一维结构形成机制。结果表明,合成的样品为单晶纳米棒,长度主要集中在（100~150） nm,宽（10~15） nm,结晶度高,孔径最可几分布为25 nm,孔径较大,表面存在四面体-八面体桥连羟基（Ⅱa型）和八面体三键桥羟基（Ⅲ型）,暴露晶面主要是（100）晶面和（111）晶面。n（OH^-）∶n（Al³⁺）决定一维结构的形成。     

电泳沉积氧化铝陶瓷涂层的制备及耐腐蚀性能

以氧化铝溶胶为前驱体,采用电泳沉积和低温煅烧法在低碳钢基体上制备了氧化铝陶瓷涂层,并对其成分、表面形貌及耐蚀性进行了研究。结果表明,将低碳钢片置于以乙醇作为分散介质的0.45mol/L氧化铝溶胶中,在60V恒电位下沉积180s后,再于马弗炉中700°C下煅烧5min,所制得的氧化铝陶瓷涂层在2mol/L盐酸溶液中具有良好的耐蚀性。