高温蠕变机理及氧化铝陶瓷的高温蠕变

陶瓷材料是很有前途的高温结构材料。在常温下陶瓷材料呈脆性,而在高温下却具有不同程度的蠕变。本文阐述了在温度和应力作用下陶瓷材料的蠕变机理,并对氧化铝陶瓷进行了具体的讨论。     

等静压成型氧化铝陶瓷高温金属化技术研究

通过研究影响95氧化铝陶瓷高温金属化性能指标的主要因素，确定了生产工艺易操作且稳定、适应干规模化大生产的等静压成型氧化铝陶瓷金属化生产技术，产品质量好、可靠性高。     

氧化铝陶瓷凝胶注模成型工艺研究

本文介绍了氧化铝陶瓷的凝胶注模成型工艺。所制备的浓悬浮体的固相体积分数高达60vol%,粘度低于200mPa.S。脱脂后的坯体密度可达理论密度的62%,抗弯强度达19Mpa。研究了球磨时间、固相体积含量和助烧剂对悬浮体的粘度的影响,并研究了有机单体与交联剂的比例与含量对生坯抗弯强度的影响。     

凝胶注模工艺成型氧化铝陶瓷的研究

采用凝胶注模工艺成型氧化铝陶瓷，讨论了凝胶注模工艺成型工艺条件及影响因素，通过FESEM等现代测试手段研究了坯体的显微结构与其性能之间的关系。 在凝胶注模成型的工艺过程中，主要研究了如何制得高固相体积含量、低粘度的浆料，讨论了分散剂的选用、含量、pH值、球磨时间及固相含量等对浆料流动性能的影响，研究得出浆料中固相含量为55％时，以聚甲基丙烯酸铵为分散剂，在pH=10时，可获得985mPa·s的低粘度浓悬浮液。分别选择低毒的有机单体N-羟甲基丙烯酰胺和2-甲基丙烯酸羟乙酯，研究了有机单体与交联剂的比例与含量对生坯抗弯强度的影响，引发剂与催化剂的加入量对固化速率的影响。     

注浆成型工艺制备高耐磨氧化铝陶瓷

以氧化铝粉末为原料,采用注浆成型工艺制备高耐磨氧化铝陶瓷.采用正交设计的方法来优化胶态成型工艺参数,聚丙烯酸的加入量(质量分数)为1.0%,球磨时间为10h,pH值为11时浆料可达到最大的沉降高度.利用最佳注浆成型工艺,1 200℃烧结1 h和1 540℃烧结2h制备的氧化铝陶瓷结构致密,晶粒大小均匀,微孔较小,体积密度为3.86 g/cm3,硬度为11.02GPa,断裂韧性为3.31 MPa·m1/2.氧化铝陶瓷烧结体的摩擦实验结果表明:在水润滑条件下的摩擦系数比在干摩擦时小得多,磨损量则较大.利用扫描电镜对于摩擦和水润滑条件下磨损实验后的氧化铝陶瓷的微观形貌进行了分析,发现在干摩擦条件下,主要是黏着脆性磨损;在水润滑条件下,主要是化学腐蚀磨损.     

氧化铝陶瓷注浆成型

本论述了Al2O3陶瓷的注浆工艺技术及其参数的确定。     

高温结构陶瓷的高温蠕变

高温蠕变是高温结构陶瓷材料一项非常重要的性能指标。现代耐高温结构材料要求有很高的抗蠕变性能。本文从理论上描述了蠕变及其机理，分析了影响高温结构陶瓷蠕变的因素，并结合实际提出了提高高温结构陶瓷抗蠕变性的措施。     

结构陶瓷的高温蠕变

工程构件的高温蠕变无疑地是个重要的技术问题。原则上有两类控制速率的蠕交机理:适用于较高应力条件下的、包含着位错运动的品格蠕变机理;在较低应力条件下起主导作用的Nabarro-Herring扩散或Coble扩散型的晶界蠕变机理。从陶瓷具有较高的抗位错运动的Peierls-Nabarro应力、以及其晶界相较复杂这些方面来看,可予计到扩散机理在陶瓷蠕变中的重要性。亦注意到,陶瓷体内空洞的存在对蠕变率的影响。往往由于扩散引起的空洞逐步生长和合并,最终形成宏观裂纹并导至陶瓷的高温破坏。不同机理控制着的蠕应变量相互叠加,以及多种蠕交机理的相继作用亦常发生。文中以蠕变本构方程求出的指数为依据,分析多种陶瓷的蠕变机理随着应力和温度的变化:■综述了控制速率的陶瓷蠕变机理和相应的蠕变特征。     

氧化铝陶瓷注凝成型的研究

本实验探究了氧化铝陶瓷注凝成型工艺,综合分析了分散剂和浆料的固相含量对氧化铝陶瓷浆料粘度的影响,实验证明:当分散剂的加入量为0.6%,浆料的固相含量为50%时,浆料适宜注浆,得到的陶瓷产品颗粒分布均匀,结构致密。     

氧化铝陶瓷凝胶注模成型工艺浆料流变性的研究

以氧化铝陶瓷为例,研究探讨了凝胶注模成型工艺中制备低粘度、高固相含量浓悬浮体的关键技术,分析讨论了氧化铝浆料的流变性特点及pH值、分散剂等因素对粘度的影响。实验表明:在pH=9,分散剂添加量为0.5%质量分数的Al2O3时,55%体积分数的氧化铝浆料的粘度为100mPa·s(D=77.48S-1)     

氧化铝陶瓷基板工艺研究

本文主要介绍了流延法生产氧化铝陶瓷基板的工艺.研究了原料粒度分布对基板微观结构的影响,用流延法制备了96%氧化铝陶瓷基板,并对基板表面被釉,试验了基板的性能,研究了基板生产过程中一些关键的因素.     

陶瓷高温蠕变寿命的估计

简要介绍了现有文献中报道的适用于估计陶瓷材料高温蠕变寿命的几种主要模型,针对它们的缺点,提出了估计陶瓷高温蠕变寿命的新思路,从数学上推算了１期,２期,３期蠕变发生的时间,提出了完整的蠕变寿命计算方法,对改进陶瓷高温蠕变寿命的估计方法作了理论上的探讨。     

陶瓷高温蠕变过程的特性

根据以前取得的数据,讨论了陶瓷材料与金属作比较时其蠕变过程的特性并提出三个方面的问题,第一,特性现象学－变形动力学及温度与荷重对它们的影响;第二显微镜下过程的进行及结构某些性能的作用;第三,变形的基本活动,这些活动在许多方面取决于化学结合键的类型及晶胞的结构。     

压制成型高致密氧化铝陶瓷的研究

研究提高中/远红外透明陶瓷的成型密度的方法。以0.3μm的商业α-Al2O3(99%纯)为原料,经特殊的压制成型、常压无助剂烧结于1600℃x3h获得了密度为98.2%的致密氧化铝陶瓷。本文采用的压制成型方法对于制备中/远红外透明陶瓷具有指导意义和实用价值。     

氧化铝陶瓷高温银浆表面金属化研究

电子银浆料是通过丝网印刷工艺预先均匀分布在氧化铝陶瓷板表面。笔者通过四探针测试法和背散射电子成像分别研究了烧结保温时间和基板腐蚀情况对银金属化层的形貌、表面电阻率以及机械特性的影响。实验数据显示,在850℃保温40min时银金属化层的表面电阻率最小且有最大的附着力强度。此外,即使在氧化铝陶瓷基板被不同浓度的氢氧化钠碱液腐蚀后,银金属化层仍然具有较小的表面电阻率和较大的附着力强度。基于实验结果可得出,在银金属化层与氧化铝陶瓷基板界面处提出了银金属化层网状结构和玻璃的网状结构相互交错的模型。     

氧化铝陶瓷强化工艺

为了增强氧化铝陶瓷，显著提高其力学强度，国外新推一种氧化铝陶瓷强化工艺。该工艺新颖简单，所采取的技术手段是在氧化铝陶瓷表面，采用电子射线真空镀膜、溅射真空镀膜或化学气相蒸镀方法，镀上一层硅化合物薄膜，在1200～1580℃的加热处理，使氧化铝陶瓷钢化。经强化的氧化铝陶瓷的力学强度可在原基础上大幅度增长，获得具有超高强度的氧化铝陶瓷。     

氧化铝陶瓷基片的非水基流延成型工艺与性能研究

采用非水基流延法制备了氧化铝陶瓷基片,讨论了非水基流延工艺参数对基片性能的影响。实验结果表明:以甲苯和正丁醇混合液为溶剂,PVB为粘结剂,PEG-400为增塑剂,鱼油为分散剂,当混合溶剂的最佳配比为甲苯:正丁醇为5:3、增塑剂与粘结剂的比值为0.4、粘结剂加入量为5wt%、分散剂加入量为0.6wt%时可获得粘度为2100～3500mPa·s的适合流延的浆料,将流延制得的氧化铝基片生坯在1575℃烧成,密度为3.78g/cm3,介电性能优良。     

氧化铝多孔陶瓷制备工艺的研究

本研究了氧化铝多孔陶瓷的制备工艺，探讨了制备工艺参数对多孔陶瓷性能的影响。研究结果表明，氧化铝骨料颗粒度是得到不同孔径多孔陶瓷的关键；粘结剂含量对多孔陶瓷的孔隙率、强度有很大影响；烧 是得到性能多孔陶瓷的重要因素。通过改变工艺参数，可以得到平均孔径1至10μm，开气孔率40％的氧化铝多孔陶瓷。     

氧化铝-莫来石高温复合陶瓷改性研究

以氧化铝、莫来石、氧化锆粉体为原料制备了氧化铝-莫来石-氧化锆复合陶瓷.使用密度测试仪、抗折强度测试仪、XRD和SEM等手段对材料的密度、力学性能进行了综合分析,尝试对影响复合陶瓷热震性能的因素及作用机理进行了讨论.研究结果表明:氧化锆弥散分布于基体晶界处,填充了基体颗粒间隙,抑制了基体晶粒长大,阻碍了裂纹扩展,提高了复合陶瓷的致密性和力学性能;ZrO2的t-m转变使基体内部产生一定的压应力区域,诱发显微裂纹的产生,分散主裂纹尖端应力,增强复合陶瓷的强度.     

氧化铝凝胶注模成型的工艺研究

以α-Al2O3为主要原料,外加单体丙烯酰胺,水溶性高分子聚乙烯醇.引发剂过硫酸铵.催化剂四甲基乙二胺,分散剂羧甲基纤维素,助烧剂氧化镁、二氧化钛、长石粉,消泡剂无水乙醇等,采用凝胶注模成型工艺,制备出了抗折强度为2.202MPa,体积密度为1.764g/cm3且均匀性好的陶瓷坯体.通过对凝胶注模成型后坯体的体积密度和抗折强度的测定,探讨了工艺参数对坯体成型的影响规律.