自生长SiC晶须补强Al_2O_3复合材料

本文研究了制备SiC晶须补强Al_2O_3复合材料的一种新方法。该方法不需要外加晶须。将Al_2O_3、SiO_2与碳黑的混合粉末在Ar气氛中,1600℃反应2h,便可在Al_2O_3基体原料中合成均匀分布的SiC晶须。经1850℃热压后所制备的Al_2O_3-SiC_(w)复合材料的力学性能为:K-(1c)=5.6 MPa·m~(1/2)σb=530 MPa。通过X—射线衍射,扫描电镜等分析了复合材料的相组成及显微组织,并讨论了晶须的增韧机理。     

Al／Al_2O_3陶瓷基复合材料的低温烧结

介绍了在合理选择助烧剂的前提下，低温烧结制造低成本Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料的方法。结果表明，助烧剂及反应产物在８００℃以上，处于流体状态，产生粘滞流动，促进固体颗粒的相对移动，形成紧密堆积，从而引起体积收缩及致密化。１０００℃以下，由于流体的流动性随温度升高而增大，烧结过程得以充分进行，材料的性能值也明显升高；而在１０００℃以上，这种现象并不明显。可见，选择１０００℃作为Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料的烧结温度是合适的。     

自蔓延高温合成法制备WC－Al_2O_3复合陶瓷材料的研究

研究了ＷＣ－Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷材料的自蔓延高温合成过程中，稀释剂含量、反应物类型（炭黑与石墨）、金属还原剂粒度，以及碳的配比含量对燃烧反应的速率、温度和燃烧合成物相组成的影响。结果表明，采用自蔓延高温合成技术制备ＷＣ－Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷材料时，气相产物的生成及挥发是影响反应参数和合成产物相组成的重要因素。通过改变反应物的配比含量，可以有效地调整合成产物中ＷＣ，Ｗ２Ｃ以及Ｗ的相对含量。     

热压技术在新型P/M金属基复合材料中的应用

反应烧结是合成颗粒增强金属基复合材料 (MMCs)的新工艺。与传统P M工艺相比 ,通过化学反应在金属基体中产生增强颗粒有诸多优势。由Al TiO2 B经反应烧结制备的Al (Al2 O3+TiB2 )MMCs便是这样一个例子。本文用热压技术将多孔Al (Al2 O3+TiB2 )MMCs致密化并得到了很好的力学性能。Al ( 10 2 %Al2 O3+9 2 %TiB2 ) (体积分数 )的弹性模量、抗弯强度和弯曲最大应变分别为 10 5GPa、50 9MPa和 5 0 %。如果复合材料的成分改变成Al ( 5 4 %Al2 O3+4 9%TiB2 ) (体积分数 ) ,其性能则分别为 89GPa ,311MPa和 8 2 %。文中亦将热压Al (Al2 O3+TiB2 )MMCs的结果与用其他致密化技术处理此材料的结果 ,以及热压其他类似材料的结果进行了比较。     

纳米Al_2O_3陶瓷粉料喷雾干燥制粒

利用喷雾干燥技术对纳米Al_2O_3粉体进行造粒,研究了浆料固含量、粘结剂含量及分散剂含量对喷雾干燥粉体颗粒形貌、结构、松装密度和流动性的影响。结果表明:当料浆固相含量为50%,分散剂和粘结剂分别为固相质量的0.04%和1.0%时,浆料具有合适的粘度和最佳的分散稳定性,喷雾造粒得到的粉体为球形,表面光滑致密,具有较高的松装密度和流动性,能满足各种压制成型的需要。     

掺杂Nb2O5对RHP合成Al2O3-TiAl复合材料的影响

采用反应热压(RHP)工艺,利用Ti、Al、TiO2及Nb2O5之间的放热反应,在较低温度下制备了Nb2O5强化Al2O3/TiAl复合材料.借助XRD、OM及SEM等手段,考察了Nb2O5对Al2O3/TiAl复合材料的相分布及组织结构的影响.结果表明:材料产物由γ-TiAl、α2-Ti3Al、Al2O3和NbAl3相构成,Al2O3颗粒分布于基体交界处,存在一定的偏聚.Nb2O5的引入,使得γ-TiAl相含量减少,α2-Ti3Al相含量增大;基体晶粒有所细化,且分布逐渐趋于均匀.当Nb2O5的引入量(质量分数)为6%时,组织主要由α2-Ti3Al/γ-TiAl层片状晶团组成,出现了较完整的γ-TiAl晶粒,属于近片层(NL)组织结构,层片状晶团的尺寸小于50μm,γ晶粒尺寸小于5μm.力学性能测试表明,当Nb2O5的引入量(质量分数)为6%时,材料的抗弯强度达到最大值,约为593MPa,硬度为4.77 GPa;断裂韧度达到最大值,为8.93MPa·m1/2,具有可接受的力学性能.     

复合材料Al/Al4C3/Al2O3的组织结构与力学性能

采用机械合金化（ＭＡ）球磨和热压烧结工艺制备了复合材料Ａｌ／Ａｌ４Ｃ３／Ａｌ２Ｏ３，对其组织结构和力学性能进行了研究。结果表明，发育良好的Ａｌ４Ｃ３棒状单晶体和等轴状γＡｌ２Ｏ３均匀分布在铝晶界或晶粒内部，二者体积含量约为６６ｖ％。Ａｌ／Ａｌ４Ｃ３和Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３界面洁净，为直接的原子结合，但不存在确定的位向关系。复合材料的室温、高温强度及刚度比粉末冶金纯铝（Ｐ／ＭＡｌ）显著提高。     

用反应烧结和反应熔化法制取TiAl—TiB2复合材料

Ti Al基合金的优点是密度低、比强度高、刚度大、抗裂纹稳定性好 ,耐热可达90 0℃～ 10 0 0℃ ,Ti- Al的强力共价键可保证它有高的扩散激活能 ,从而能在 90 0℃以下阻止蠕变过程的发展。Ti Al的室温弹性模量为 16 0 GPa～ 175 GPa,高于一般钛合金(10 0 GPa) ,但低于镍基高温合金 (2 0 0GPa)。随温度的升高其弹性模量下降 ,至90 0℃～ 10 0 0℃时为 15 0 GPa,接近于镍基高温合金值。如以 Ti Al取代钛基、镍基和铁基材料并以 Ti Al为基做成复合材料 (KM)可减轻零件质量 2 0 %～ 5 0 % ,与传统的耐热合金相比 ,Ti Al复合材料在空气中…     

Al_2O_3/TiB_2复合材料组织与性能的研究

利用金相显微镜、 SEM、抗折试验机和硬度计研究了无压烧结 Al2 O3/ Ti B2 陶瓷复合材料的组织与性能 .结果表明 ,利用无压烧结技术可以制备这种性能优良的新型材料 ,Ti B2 细化材料的晶粒 ,提高了材料的机械牲能 ,文中还对这种材料的氧化性能进行了研究     

热压工艺因素对Al_2O_3－TiC复合陶瓷刀具材料性能的影响

简介了Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷刀具的研制工艺，着重分析了热压工艺因素对Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷材料性能的影响。     

TiAl合金表面阴极微弧制备的Al_2O_3膜结构与性能

以Al(NO3)3乙醇溶液为电解液,采用阴极微弧放电沉积方法,在TiAl合金表面制备连续的Al2O3薄膜,并对膜的结构与性能进行研究.利朋扫描电镜(SEM)观察到样品表面分布着熔融状颗粒,颗粒的平均直径约20μm,颗粒中间有小孔存在.X射线衍射(XRD)分析表明氧化膜的相成分主要为α-Al2O3和γ-Al2O3相,还有少量的ε-Al2O3相;氧化膜中α-Al2O3和γ-Al2O3的相对含量随着制备电压改变而变化.显微划痕实验测得膜与TiAl基体之间结合力大于20 N,表明制得的氧化膜与基体有良好的结合力.900℃的高温氧化实验表明氧化膜能够有效地提高基体的抗氧化性能.     

原位还原法制备Al/Al2O3复合材料的力学性质及反应动力学

以石英为先驱体,以液态铝为还原剂,在1073～1523 K的温度范围内对原位生成铝/氧化铝复合材料进行了研究,对获得的复合材料的物理和机械性能做了测定,并对材料显微结构进行了观测和分析.在1473K制备的铝/氧化铝复合材料密度为2.95g/cm3,最大弹性模量为130 GPa,最大三点抗弯强度为580 MPa,最大拉伸强度为268 MPa,洛氏硬度为86.产物铝/氧化铝复合材料的形状与作为先驱体的二氧化硅的形状几乎一致.讨论了反应过程的动力学.     

球磨参数对机械合金化制备Al_2O_3/Mo_5Si_3复合粉体特性的影响

以MoO3粉、Mo粉、Si粉及Al粉为原料,采用机械化学还原法制备了Al2O3/Mo5Si3复合粉体。利用XRD、SEM等对复合粉体在球磨过程中的物相转变和形貌进行表征,并对球磨参数对机械合金化过程的影响进行探讨。结果表明,原料粉体球磨10 h后转变为Al2O3/Mo5Si3复合粉体,反应较完全。随球磨时间延长,复合粉体细小均化,粉体粒度较小,球磨20h后粉体粒度在3~5μm之间,随球磨转速的提高,球磨时间延长,球磨提供能量提高,反应开始时间变短。     

燃烧合成Al2O3/YSZ复合陶瓷显微结构、强化与原位增韧

通过在铝热剂中引入ZrO2与Y2O3混合粉末,借助燃烧合成及远离平衡态下的共晶生长,制备出以t-ZrO2纳微米纤维成排镶嵌于其上、长径比为12.0～15.0且具有不同生长取向的Al2O3棒晶为基体的Al2O3/YSZ共晶复合陶瓷.相比于定向凝固Al2O3/YSZ共晶复合陶瓷,因本试验具有的高共晶生长速率,导致Al2O3棒晶上的ZrO2正方相纳微米纤维平均尺寸及相间距均下降至150nm,使棒晶基体上的残余压应力高于定向凝固Al2O3/YSZ共晶复合陶瓷,从而在棒晶内高密度低能异相界面的支持下,复合陶瓷得以强化;同时,也正因高强度棒晶及高密度、大角度晶界的存在,在裂纹扩展中诱发棒晶裂纹桥接、拔出及α-Al2O3片晶摩擦互锁增韧机制,材料又得以明显韧化,其断裂韧度高出定向凝固共晶复合陶瓷172%～240%.     

LiMn2O4的Al2O3室温固相包覆及其电化学性能研究

首次采用一种室温固相法对LiMn2O4进行Al2O3表面包覆。采用X射线衍射（XRD）,扫描电镜（SEM）技术对产物的结构和形貌进行了表征,同时对其电化学性能进行了检测。结果表明,通过表面包覆,LiMn204材料的循环性能,特别是高温循环性能,得到了有效的改善。在3．25～4．35V的充放电电压区间内,表面包覆AlE0,质量分数为1％所制备的LiMn2O4材料显示出优良的电化学性能,在25℃和55℃,分别可达到0．5C 120．2mAh／g和117．9mAh／g,经过50次循环后容量保持率分别为96．59％和94．23％。     

合成高活性Y_2O_3和Al_2O_3超细粉及Nd:YAG透明陶瓷

分别以Y(NO3)3和氨水、NH4Al(SO4)2·12H2O和碳酸氢铵为原料,采用化学沉淀法与碳酸铝铵分解法合成了高活性、平均粒径分别为39 nm和95 am的Y23和AlO3超细粉体.以Y2O3,Al2O3超细粉和商用Nd2O3粉体为原料,采用固相反应法,经1 700℃真窄烧结15 h,制备了Nd:YAG透明陶瓷.含x(Nd)=1%的YAG陶瓷在可见光区最大透光率约为53%.对YAG陶瓷的烧结过程和显微组织研究表明,Nd的引入明显地促进了陶瓷的烧结,同时晶粒得到细化.     

Al_2O_3/Ti-Al复合材料抗热震性研究

采用热压烧结法制备了Al2O3/Ti-Al复合材料,对Al2O3/Ti-Al复合材料分别在700℃、800℃和900℃下进行抗热震性实验分析。研究结果表明,Al2O3/Ti-Al复合材料在不同热震温度的临界热震次数cτ分别为7τ00=12,8τ00=11,9τ00=8,热震所产生的裂纹主要沿着Al2O3颗粒和Ti-Al合金基体的界面进行扩展和延伸。     

氧化铝基氧化物/氧化物复合材料的合成与评价

Al2O3 matrix oxide/oxide composites containing rod-like Ba-β-Al2O3 and equiaxed ZrO2 particles have been successfully synthesized by an in-situ process from a mixture of Al2O3 and BaZrO3 powders.The long-axis direction of rod-like Ba-β-Al2O3 phase is parallel to ,while the longitudinal interface between Ba-β-Al2O3 phase and Al2O3 matrix is parallel to(0001) of the Ba-β-Al2O3 phase.The mechanical properties of the composites,such as Vickers hardness and fracture toughness,are enhanced with increasing the sintering temperature.Furthermore,the presence of rod-like Ba-β-Al2O3 particles results in enhancement of fracture toughness of the in-situ synthesized composites due to crack deflection and crack bridging.