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相似文献
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1.
储爱民  王志谦  张德智  刘文辉  徐红梅 《材料导报》2017,31(Z1):363-367, 383
Al_2O_3基陶瓷材料具有高的化学稳定性,有较好的应用前景,但其脆性限制了它的推广应用,对氧化铝陶瓷进行增韧是解决其脆性问题的一条重要途径。简要介绍了目前氧化铝陶瓷的增韧方法和增韧机理,综述了氧化铝陶瓷增韧的研究现状,分析了氧化铝陶瓷增韧研究中存在的主要问题,展望了氧化铝陶瓷增韧的发展方向,提出了原位生长及复合增韧是高性能Al_2O_3基陶瓷材料的研究重点。  相似文献   

2.
冯东  姜岩  茹红强  罗旭东  张国栋  曹一伟 《材料导报》2018,32(24):4248-4252
为了探究纳米-Al2O3/SiO2加入量对MgO-Al2O3-SiO2复相陶瓷烧结行为的作用机理。以微米级MgO、纳米级Al2O3和SiO2为主要原料制备陶瓷基复合材料。通过XRD和 SEM等检测手段对烧后试样的物相组成和微观结构进行测试与表征,重点研究Al2O3/SiO2的加入对复相陶瓷物相组成、微观结构及烧结性能的影响。结果表明:随着Al2O3/SiO2加入量的增大,试样烧后相对密度和烧后线变化率呈先增大后减小再增大的趋势,加入15%Al2O3/SiO2(质量分数)的试样经1 500 ℃烧结后,其相对密度可以达到94%。引入的Al2O3/SiO2与基体中的MgO生成镁铝尖晶石与镁橄榄石相,原位反应伴随的体积膨胀,抵消部分烧结过程中的体积收缩。Al2O3/SiO2加入量为75%(质量分数)的试样经1 400 ℃烧结后,基体中有大量堇青石相生成,随着煅烧温度提高到1 500 ℃,堇青石分解所产生的高温液相促进了试样的烧结收缩。  相似文献   

3.
朱伟  蔡晓兰  王子阳  许忠文  冯敏 《材料导报》2016,30(Z1):478-482, 498
综述了当前B4C增强Al基复合材料的研究现状,通过对比不同制备工艺所得复合材料的拉伸强度、硬度、耐磨性能和延伸率等力学性能,总结了粉末冶金法、高能球磨法、无压渗透法、搅拌铸造法以及其他制备技术的优缺点,提出复合材料制备过程中存在的问题及解决方法;此外还介绍了B4C的强化机制;并对B4C增强Al基复合材料未来发展方向和研究重点进行了展望。  相似文献   

4.
为探索第三组元Y2O3添加对Al2O3/ZrO2共晶陶瓷显微组织与机械性能的影响,本文利用低温度梯度的高温熔凝法制备了直径为20 mm的Al2O3/ZrO2(Y2O3)共晶陶瓷块体,采用SEM、EDS及XRD技术对共晶陶瓷进行微结构分析,并利用维氏压痕法对其硬度和断裂韧性进行测试。SEM结果表明,凝固组织由群集的共晶团结构组成,随着Y2O3添加量的增加,共晶团形态由胞状转变为枝晶状,内部相间距在1~2 μm范围内变化。力学测试表明,Y2O3摩尔分数小于1.1%时,由于组织内部存在低硬度m-ZrO2及微裂纹缺陷,故陶瓷硬度较低,约为(9.53±0.22 )GPa;当Y2O3摩尔分数为1.1%时,陶瓷硬度最大,约为(18.05±0.27)GPa;当Y2O3的摩尔分数大于1.1%时,由于共晶团边界区内气孔缺陷及粗大组织增多,引起陶瓷硬度值略有下降。低Y2O3摩尔分数添加时,陶瓷断裂韧性相对较高,约为(6.30±0.16)MPa·m1/2,这与其内部存在大量微裂纹缺陷有关;随着Y2O3添加量的增加,陶瓷的微裂纹数量减少、边界区内缺陷增多,断裂韧性降低。  相似文献   

5.
ZrO2β"─Al2O3复合陶瓷中的作用   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
本文研究了四方和立方ZrO2在与Na-β"-Al2O3的复合陶瓷中作为第二相所起的各种作用。结果说明ZrO2对复合陶瓷具有细化晶粒、改善显微结构、提高强度和断裂韧性的作用,与此同时也在一定程度上降低离子电导率。在提高力学性能方面,四方ZrO2除了具有与立方ZrO2相同的弥散颗粒的作用外,相变所起的作用也是很显着的。ZrO2-Na-β"-Al2O3复合陶瓷是一种有应用价值的固体电解质材料。  相似文献   

6.
通过混炼工艺制备了片状Al2O3填充聚全氟乙丙烯(FEP)复合材料,以颗粒状Al2O3为对比样品,研究了片状Al2O3形状和尺寸对 FEP基复合材料热导率的影响,利用SEM观察了FEP基复合材料的微观形貌。结果表明:在低填充量下,Al2O3颗粒在FEP基体中呈“海岛”状分布,没有形成连续的导热网链,但其热导率明显提高;复合材料拉伸强度与断裂伸长率随Al2O3含量的增加而减小;低填充量时复合材料热导率的提高主要来自Al2O3的微细片状结构,这种微细片状结构一方面提高了有效导热路径,另一方面增加了颗粒与基体之间接触面积,因此有利于热导率的提高。  相似文献   

7.
原位生成Al2O3/Cu复合材料的新工艺   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
采用一种新型工艺制备了Al2O3/Cu复合材料。高能球磨制备亚稳态的Cu-0.8 wt% Al合金粉,再将Cu2O粉与其一起进行高能球磨,然后将复合粉末压坯在真空炉中同时进行氧化和烧结。该工艺省略了还原剩余Cu2O的环节,氧化和烧结时间仅为1 h。生成的Al2O3的粒径约250nm,颗粒间距约500 nm,均匀弥散分布;该材料冷加工后性能接近SCM制品性能。该配比的Al2O3/Cu复合材料的热稳定性良好,在800℃下循环冷淬20次无裂纹;软化温度为700℃。  相似文献   

8.
以NiO粉和Al粉为原料,采用机械球磨诱发化学反应制备了Ni_2Al_3/Al_2O_3复合粉体。利用X射线衍射仪(XRD)和附带能量色散谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)对复合粉体球磨过程中的固态反应过程、表面形貌进行表征。将Ni_2Al_3/Al_2O_3复合粉体用浓度为20%的NaOH溶液腐蚀2h,可得到纳米晶结构的Ni/Al_2O_3复合粉体。利用XRD和TEM对其物相和结构进行了表征。结果表明,球磨1h后混合粉末仍为NiO粉和Al粉,球磨3h后NiO粉和Al粉在机械力的作用下反应形成Ni_2Al_3和Al_2O_3粉体,机械力诱发的NiO和Al之间的反应属于突发型反应,继续球磨10h后形成Ni_2Al_3/Al_2O_3复合粉体。Ni_2Al_3/Al_2O_3复合粉体在70℃、质量比为20%NaOH溶液中刻蚀2h,可获得Ni/Al_2O_3复合粉体。  相似文献   

9.
选用国产Al2O4纤维与英国Saffil纤维怍为增强体,工业纯Al作为基体制成复合材料。在扫描电镜下,进行了微观断裂过程动态观察,并结合强度测定及断口分析探讨了不同情况下的断裂机理。  相似文献   

10.
孙阔  树德军  贺崇 《材料导报》2017,31(Z2):385-387
简述了纳米Al2O3改性玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的制备,并对其常温、低温力学性能进行实验。结果表明,常温、低温下,复合材料的力学性能随着纳米Al2O3含量的增加都呈现先增强后减弱的趋势。低温处理使复合材料的力学性能得到提升,并且低温下Al2O3的引入对复合材料强度的改善效果比常温下明显,Al2O3含量为1%(质量分数)时,拉伸强度提高比例高达16.61%。其原因是低温下基体强度增大,另外基体热膨胀系数大,收缩明显,界面粘接强度增大,纳米Al2O3颗粒在界面处与树脂基体结合更深入,从而使纳米粒子阻碍微裂纹扩展的能力更强。  相似文献   

11.
通过共沉淀法制备La2O3掺杂Al_2O_3纳米粉,粉体经压制后分别采用微波和真空烧结制备Al_2O_3透明陶瓷。结果表明:Al_2O_3粉末颗粒大小均匀,近似球形,为40~60nm;两种烧结方式制备的试样XRD图中均为α-Al_2O_3,未检测到其它相。La2O3掺杂量为1%时,随烧结温度升高,两种烧结方法得到的Al_2O_3陶瓷的相对密度和抗弯强度均呈上升趋势,且微波烧结陶瓷的相对密度和抗弯强度明显高于真空烧结。1500℃烧结时,随La2O3掺杂量的增加,Al_2O_3陶瓷的相对密度均先增大后减小,当La2O3掺杂量为1%时,Al_2O_3陶瓷的相对密度和抗弯强度均最大。微波烧结陶瓷的透光率明显高于真空烧结,且其断口晶粒比真空烧结明显细少。  相似文献   

12.
张昌松  刘强  陈威 《材料导报》2016,30(5):81-88
Si3N4/hBN复相陶瓷凭借优良的综合力学性能,逐渐成为人们研究的热点。从制备工艺和性能出发阐述了国内外Si3N4/hBN复相陶瓷的研究现状,分析了各种制备方法的优缺点以及hBN含量对Si3N4/hBN复相陶瓷的可加工性能、力学性能、介电性能、摩擦学性能的影响,并指出简化工艺、降低烧结温度、hBN含量与性能定量表征等可能是今后的发展方向。  相似文献   

13.
尹月  马北越  张博文  李世明  于景坤  张战  李光强 《材料导报》2017,31(4):111-114, 120
以粉煤灰和活性炭为原料,通过碳热还原反应在Ar气氛下合成Al_2O_3-SiC粉体,探究了一条低成本合成Al_2O_3-SiC粉体的可行途径。研究了添加La_2O_3对合成过程的影响。采用XRD和SEM表征了材料的物相组成和显微形貌。结果表明:当粉煤灰与活性炭质量比为100∶44,在1 550℃下保温5h,添加6%(质量分数)的La_2O_3时,可合成性能良好的Al_2O_3-SiC粉体,颗粒分布均匀,平均粒径为0.5~1μm,较不添加La_2O_3合成温度降低约50℃。  相似文献   

14.
包镇红  江伟辉  苗立锋  罗薇 《材料导报》2018,32(24):4253-4257
采用高温熔融法制备了具有不同MgO/Al2O3比的堇青石微晶玻璃。采用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试技术研究了MgO/Al2O3比对该系统玻璃分相和析晶的影响。结果表明:当SiO2含量不变时,随着MgO/Al2O3比的减小,分相形貌由连通的蠕虫状逐渐变为孤立的球形结构,且分相粒子尺寸逐渐减小,从200~300 nm减小至30~50 nm。当MgO/Al2O3比从3降到1,析晶峰温度由997 ℃升至1 105 ℃,析晶的难度逐渐提高。当MgO/Al2O3比为3时,MgO-Al2O3-SiO2系统玻璃经950 ℃热处理后即产生大量分相,经1 050 ℃热处理后在分相液滴中析出大量堇青石晶体,且堇青石优先在富Mg相中析出。提高MgO/Al2O3比有利于MgO-Al2O3-SiO2系统玻璃在分相中析晶,反之,则会降低系统的分相和析晶能力。  相似文献   

15.
The processing and mechanical behaviors of Al2O3-xwt.%SiC (x = 1, 2, 5, ASx) nano-composites prepared by the in situ synthesis of SiC from polycarbosilane (PCS) were investigated. The composites were densified by hot pressing. The microstructure and mechanical properties of the sintered composites were analyzed. The results showed that a fully dense structure was obtained when a few nano-SiC were doped and that the fracture toughness and strength were highly improved compared with those of monolithic Al2O3. The fracture toughness reached 5.1 MPa m1/2 in AS2 composite. The maximum flexural strength was 516 MPa obtained in AS1 composite.  相似文献   

16.
Novel pore-forming agents as well as other starting materials were produced in situ via a solution combustion process and were used to fabricate porous Al2O3-MgAl2O4 ceramics. The relative fuel-to-oxidant ratios (φe) of 1.06, 1.28, 1.49 and 1.70 were achieved by varying the amount of starch in the precursors. Effects of φe on the weight percent of the pore-forming agents in the powders, open porosity and Vickers hardness of the as-prepared porous ceramics were investigated. Experimental results revealed that the weight percent of the pore-forming agents in the powders increased significantly, while porosity of the as-prepared ceramics first increased and then decreased as φe rose from 1.06 to 1.70. Meanwhile, pore size distribution became far narrower and the Vickers hardness of the porous ceramics increased as φe increased.  相似文献   

17.
The syntheses of lightweight geopolymeric materials from highly porous siliceous materials viz. diatomaceous earth (DE) and rice husk ash (RHA) with high starting SiO2/Al2O3 ratios of 13.0-33.5 and Na2O/Al2O3 ratios of 0.66-3.0 were studied. The effects of fineness and calcination temperature of DE, concentrations of NaOH and KOH, DE to RHA ratio; curing temperature and time on the mechanical properties and microstructures of the geopolymer pastes were investigated. The results indicated that the optimum calcination temperature of DE was 800 °C. Increasing fineness of DE and starting Na2O/Al2O3 ratio resulted in an increase in compressive strength of geopolymer paste. Geopolymer pastes activated with NaOH gave higher compressive strengths than those with KOH. The optimum curing temperature and time were 75 °C and 5 days. The lightweight geopolymer material with mean bulk density of 0.88 g/cm3 and compressive strength of 15 kg/cm2 was obtained. Incorporation of 40% RHA to increase starting SiO2/Al2O3 and Na2O/Al2O3 ratios to 22.5 and 1.7 and enhanced the compressive strength of geopolymer paste to 24 kg/cm2 with only a marginal increase of bulk density to 1.01 g/cm3. However, the geopolymer materials with high Na2O/Al2O3 (>1.5) were not stable in water submersion.  相似文献   

18.
The chlorination process in aluminum production by carbothermic-chlorination reduction of Al2O3 under vacuum has been investigated by XRD, SEM and thermodynamic analysis. The results of thermodynamic calculations indicated that the chlorination of Al4C3 or Al4O4C possibly proceeded at temperature 1300 °C under 5-50 Pa. The experiment results showed that aluminum could be produced by the chlorination of Al4C3 or Al4O4C and the decomposition of AlCl(g). According to the analysis of experiment results, Al4C3 and Al4O4C were the main reactants participated in chlorination process in aluminum production by carbothermic-chlorination reduction of Al2O3 under vacuum. AlCl(g) generated in chlorination of Al4C3 or Al4O4C would decompose into Al and AlCl3(g), and then aluminum product would condense in condensation tower.  相似文献   

19.
配制三种常用高效减水剂溶液,观察纳米Fe_2O_3在三种溶液中的分散效果;基于响应曲面正交旋转组合设计,并考虑纳米Fe_2O_3掺量(Nano-Fe_2O_3content,NFC)、聚羧酸减水剂母液掺量(Polycarboxylate superplasticizer content,PSC)、水胶比(Water-binder rational,WBR)三因素,研究水泥硬化浆体的配比参数与强度间的响应曲面,分析各参数对强度的影响规律。结果表明:纳米Fe_2O_3在聚羧酸高性能减水剂母液溶液中分散效果最好;当配比参数NFC=0.027、PSC=0.017 5、WBR=0.28时,水泥硬化浆体具有较高的强度;从统计学与实践角度来看,响应曲面方程具有较高的可靠性和精度;抗压强度随PSC的增大先增大后减小,随WBR的增大而减小,随NFC的增大而增大;最佳数值附近存在最适宜配方和掺量,使水泥基复合材料具有较好的强度和施工性;响应曲面法(Response surface methodology,RSM)可广泛应用于新型水泥基复合材料的研发领域,发展前景广阔。  相似文献   

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