由SiO2/3Y-TZP包裹复合粉体制备ZrSiO4/3Y-TZP细晶陶瓷

对湿化学法制备的ＳｉＯ_２／３Ｙ－ＴＺＰ包裹复合粉体进行了热压烧结研究,并利用Ｘ射线衍射和透射电镜表征了烧结体的物相和显微结构．在低于１３００℃,复合粉体发生瞬时粘性烧结,材料密度迅速提高;随着烧结温度的升高,ＳＩＯ_２和ＺｒＯ_２发生反应生成ＺｒＳｉＯ_４．在１５００℃热压条件下,制备了平均晶粒尺寸为３５０ｎｍ的ＺｒＳｉＯ_４／３Ｙ－ＴＺＰ细晶复相材料．我们认为,在烧结过程中形成的第二相ＺｒＳｉＯ_４,特别是ＳｉＯ_２包裹层对抑制基体晶粒长大起主要作用．     

不同稀土元素对α-Sialon-AlN-多型体复相陶瓷生成动力学的影响

研究了以Ｙ,Ｓｍ以及复合稀土Ｙ＋Ｓｍ分别作为α－Ｓｉａｌｏｎ的形成离子,组份为 ９０ｗｔ％ α－Ｓｉａｌｏｎ（ｍ＝ １,ｎ＝ １７）＋１０ｗｔ％１２Ｈ的样品在 １４５０～１８００℃热压条件下的致密化和反 应过程．结果表明,添加Ｙ_２Ｏ_３＋Ｓｍ_２Ｏ_３复合稀土对致密化最有利,不同的稀土元素对反应过 程有较大的影响,即在 Ｓｍ－组份中 α－Ｓｉ_３Ｎ_４很快消失, α－Ｓｉａｌｏｎ与 ＡＩＮ－多型体同时形成而 Ｙ－ 组份中α－Ｓｉ_３Ｎ₄消失较慢,α－Ｓｉａｌｏｎ的形成受到ＡｌＮ一多型体的抑制．     

ZrO2及ZrO2:CdS薄膜的制备和表征

利用ｓｏｌ－ｇｅｌ方法合成了ＺｒＯ_２薄膜,并通过在ＺｒＯ_２薄膜中复合ＣｄＳ纳米粒子成功地制备了ＺｒＯ_２：ＣｄＳ薄膜．制得的ＺｒＯ_２薄膜透明并具有较好的光透射性,而ＺｒＯ_２的含量及膜厚是影响其光透射性的主要因素．分散在ＺｒＯ_２：ＣｄＳ薄膜中的ＣｄＳ纳米粒子为六方相结构,并具有较好的分散性,其平均尺寸为４～６ｎｍ．实验结果表明：ＺｒＯ_２颗粒的晶化会对薄膜的光学性能及表面形貌产生影响,但ＣｄＳ的形成可以抑制薄膜表面ＺｒＯ_２颗粒的晶化,从而得到较为平滑的薄膜．     

表面诱导沉淀法制备Al2O3-ZrO2纳米复合粉体

采用表面诱导沉淀法,制备了Ａｌ_２Ｏ_３－ＺｒＯ_２（１５ｖｏｌ％）纳米复合粉料,利用透射电子显微镜对其形貌进行了表征．结果表明：在ｐＨ＝５时,可以使ＺｒＯ_２前驱体均匀地包裹在Ａｌ_２Ｏ_３颗粒表面,经过８００℃煅烧之后,Ａｌ_２Ｏ_３颗粒表面均匀地结合着粒径约为３０ｎｍ的ＺｒＯ_２颗粒,ＺｒＯ_２颗粒尺寸均匀．该粉体经过２４ｈ球磨和超声波处理之后,未发生ＺｒＯ_２颗粒脱落现象,表明ＺｒＯ_２颗粒与Ａｌ_２Ｏ_３颗粒表面结合紧密．     

金属-陶瓷复合涂层摩擦学特性的SEM和SEAM研究

在ＳＲＶ摩擦磨损试验机上进行常温干摩擦试验,比较了ＣｏＣｒＭｏＳｉ＋Ａｌ_２Ｏ_３ＺｒＯ_２和ＣｏＣｒＭｏＳｉ＋Ｆｅ_３Ｏ_４两种大气等离子喷涂金属－陶瓷复合涂层以及Ｃ１Ｍｎ１Ｃｒ１碳钢涂层与３５＃中碳钢对磨的摩擦学特性;利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和扫描电声显微镜（ＳＥＡＭ）观察了磨损表面和亚表层的显微结构,分析了金属－陶瓷复合涂层的磨损机理．结果表明,粘着磨损占主导地位,同时存在微切削和微裂纹的扩展、连接．     

ZrO2的加入对(CeO2)0.86(SmO1.5)0.14陶瓷性能的影响

探讨了添加 ＺｒＯ_２对 ＣｅＯ_２／Ｓｍ_２Ｏ₃体系电导率和力学性能的影响,并用 ＸＲＤ、ＳＥＭ等对材料的微观性能进行了试验分析．结果发现,添加 ＺｒＯ_２使材料的电导率降低,主要是因为ＺｒＯ_２的固清使得ＣｅＯ_２电解质材料的晶格常数减小,活化能增加造成的;添加 ＺｒＯ_２可提高材料的断裂强度,使材料断裂以穿晶断裂为主,其原因可能是ＺｒＯ_２的固溶强化了晶界;添加 ＺｒＯ_２促进了致密烧结,使晶界结合紧密．实验确定,外加 ２．５ｍｏｌ％ ＺｒＯ_２的 ＣｅＯ_２电解质具有适中的强度和电导率,可以作为电解质材料应用．     

医用NiTi合金表面溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2薄膜

采用溶胶－凝胶法在ＮｉＴｉ形状记忆合金表面制备了ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２复合薄膜,在提高医用ＮｉＴｉ合金的抗腐蚀性方面,收到了显著的效果．运用电化学方法对不同组成的ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜在模拟体液中的腐蚀行为进行了研究,结果表明,随薄膜中 Ｔｉ／Ｓｉ比的增加,ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的抗腐蚀性增强．划痕试验表明 ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２（Ｔｉ／Ｓｉ＝４：１）膜与ＮｉＴｉ合金基体具有较高的界面结合强度．用原子力显微镜（ＡＦＭ）对ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的表面形貌及表面粗糙度进行观察和分析,解释并讨论了ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的配方组成与其抗腐蚀性的关系,ＳｉＯ_２含量较少时,薄膜结构致密,膜层均匀平滑,且膜基结合力好,作为医用ＮｉＴｉ合金的表面保护层,可以使其耐腐蚀性有显著提高．     

Nb2O5对ZTM-Al2O3性能及ZrO2增韧机制的影响

探讨了Ｎｂ_２Ｏ_５对ＺＴＭ－Ａｌ_２Ｏ_３的性能和ＺｒＯ_２在瓷体中增韧机制的影响．发现Ｎｂ_２Ｏ_５的引入可明显提高瓷体中ｍ－ＺｒＯ_２含量而降低ｔ－ＺｒＯ_２含量,材料的机械性能也随Ｎｂ_２Ｏ_５添加量的增大出现了显著的改善,并且有韧性的平方正比于ｍ－ＺｒＯ_２含量的关系．ｍ－ＺｒＯ_２含量的增加强化了微裂纹增韧是材料性能改善的原因．     

SiC颗粒尺寸对Al2O3-SiC纳米复合陶瓷的影响

采用非均相沉淀法制备含有不同粒径 Ｓｉ Ｃ 颗粒的 Ａｌ_２ Ｏ_３-Ｓｉ Ｃ 复合粉体, 粉体呈 Ａｌ_２ Ｏ_３ 包裹 Ｓｉ Ｃ 的形貌, 经热压烧结获得致密烧结体通过 Ｓ Ｅ Ｍ 观察, Ａｌ_２ Ｏ_３ 基体晶粒尺寸随着加入 Ｓｉ Ｃ 颗粒粒径的减小而减小但减小的趋势比 Ｚｅｎｅｒ 模型预测的弱力学性能随着加入 Ｓｉ Ｃ 颗粒粒径的减小而得到改善, 这主要同 Ｓｉ Ｃ 颗粒对基体的弱化作用减弱及基体粒径变小有关     

流态化CVD包硅的Fe3O4的氧化行为

采用流态化ＣＶＤ包硅技术制得了表面均匀包覆ＳｉＯ₂的Ｆｅ_３Ｏ_４磁粉．对该包硅Ｆｅ_３Ｏ_４磁粉的氧化机理和动力学进行了研究．结果表明,氧化反应机理符合三维球对称扩散模型,氧化反应活化能随包硅量的增加而增加,流态化ＣＶＤ包硅能提高Ｆｅ_３Ｏ_４磁粉的抗氧化作用在于粒子表面形成了均匀的ＳｉO₂保护层．     

ZrO2 (Y2O3) 增韧的氮化硅烧结体的性能及相关系

在高温(1400℃) 超高压(4. 2GPa) 下制备Y₂O₃ 部分稳定的ZrO₂ 增韧的氮化硅烧结体, 通过XRD 及机械性能测试等方法分析ZrO₂ 的相结构, 研究氮化硅烧结体的增韧机理。结果表明, 烧结体中加入少量的铝粉, 可提高t2ZrO₂ 的相变能力, 达到利用部分稳定的ZrO₂ 增韧氮化硅烧结体的目的。稳定剂Y₂O₃ 在ZrO₂ 中含量小于2. 5mol% 时, t→m 相变量及断裂韧性随Y₂O₃ 含量增加而逐渐提高, 韧性提高来源于相变增韧和微裂纹增韧; Y₂O₃含量大于2. 5mol% 时, t 相接近100% , 韧性主要来源于相变增韧, 增韧效果随Y₂O₃ 含量增加而逐渐减弱。Y₂O₃ 作为良好的烧结助剂, 促进氮化硅烧结体在超高压下致密化, 烧结体的硬度随Y₂O₃ 含量增加逐渐提高。      

未润滑情况下的Si3N4,ZrO2陶瓷的摩擦行为

本文研究了Ｓｉ３Ｎ４、ＺｒＯ２陶瓷在不同工况条件下的摩擦磨损特性．运用扫描电镜、Ｘ射线衍射技术等观察和分析摩损前后摩擦副的表面形貌、截面特征、磨屑形状及其相组成，从而分析磨损机制．实验表明：在未润滑情况下与Ｃｒ１２钢对磨，低负载条件下，ＺｒＯ２陶瓷的耐磨性较好；在高负载条件下，Ｓｉ３Ｎ４陶瓷耐磨性较好．     

低毒单体DMAA用于ZrO2/Al2O3坯体注凝成型

采用低毒的单体N, N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)制备了氧化锆增韧氧化铝(ZrO₂/Al₂O₃)坯体。讨论了分散剂的用量、 ZrO₂/Al₂O₃浆料的pH值、 粉体中ZrO₂含量、 粉体所占浆料的固相体积分数、 球磨时间、 预混液中DMAA的浓度(质量分数)对ZrO₂/Al₂O₃浆料黏度的影响。并研究了注凝成型ZrO₂/Al₂O₃坯体的性能和显微结构。结果表明, 当浆料pH值为9, 分散剂的添加量为ZrO₂/Al₂O₃粉体质量的0.6%, 球磨时间为6 h, ZrO₂/Al₂O₃浆料具有最小的黏度。固相体积分数的提高和DMAA加入量的增大都会提高ZrO₂/Al₂O₃浆料的黏度, ZrO₂的加入会降低浆料的黏度。用DMAA制备得到的ZrO₂/Al₂O₃坯体结构均匀, 抗弯强度达到25 MPa。      

SO_4~(2-)/ZrO_2型固体超强酸改性及其催化氧化脱除噻吩类硫化物

通过掺杂不同金属元素对SO_4~(2-)/ZrO_2型固体超强酸进行改性,应用共沉淀法制备了一系列固体酸催化剂SO_4~(2-)/ZrO_2、SO_4~(2-)/ZrO_2-ZnO、SO_4~(2-)/ZrO_2-Fe_2O_3、SO_4~(2-)/ZrO_2-CuO、SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3,利用氧气作氧化剂进行催化氧化脱除噻吩硫化物动力学实验.研究结果表明,掺杂了Zn、Fe和Cu的SO_4~(2-)/ZrO_22型催化剂催化氧化效果较SO_4~(2-)/ZrO_2都有明显提高,其中添加了金属Zn的SO_4~(2-)/ZrO_2-ZnO催化氧化效果最好,在反应温度为50℃,能达到100%的脱硫率.对合成的系列固体酸进行了X射线衍射(XRD)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)的表征,结果表明,催化剂样品中四方相ZrO_2的含量越高,表面酸含量越大,其催化氧化噻吩硫化物的活性越高.     

Sliding Wear Behavior of Plasma Sprayed Alumina-Based Composite Coatings against Al2O3 Ball

The sliding wear behaviors of a single layer AI2O3-30 wt pct ZrO2, a double layer AI2O3-30 wt pct ZrO2/Ni-Cr and a single layer AI2O3-13 wt pct TiO2 coating deposited on low carbon steel by plasma spraying were investigated under lubricated conditions with various normal loads. The plastic deformation, detachment and pull out of splats were involved in the wear process of the studied coatings under test conditions. Crack propagation was found in AI2O3-13 wt pct TiO2 under loads of 70 and 100 N and in AI2O3-30 wt pct ZrO2/Ni-Cr under a load of 130 N. While increasing the normal load, the wear rates of AI2O3-30 wt pct ZrO2 and AI2O3-30 wt pct ZrO2/Ni-Cr slightly increased, the wear rate of AI2O3-13 wt pct TiO2 increased rapidly. The results showed that the Ni-Cr bonding layer improved the wear resistance of the coating system even it is relatively thin compared with the outer coating layer. The influence of this bonding layer on wear behavior of the coating increased as increasing the normal load.     

Subsolidus phase relationships in the ZrO2-rich part of the ZrO2–Zr3N4 system

Zirconia can be stabilized by incorporation of nitrogen. The phase relationships in the ZrO2-rich part of the system ZrO2–Zr3N4 have been investigated using high-temperature X-ray methods. At temperatures above 1000°C, a tetragonal and a cubic phase with randomly distributed vacancies exists, depending on the amount of incorporated nitrogen. This high-temperature behaviour is similar to that of systems like ZrO2–Y2O3, which is another indication for the important role of anion vacancies in zirconia systems. Below 1000°C, β-type phases with an ordered arrangement of anion vacancies are stable. This revised version was published online in November 2006 with corrections to the Cover Date.     

Oxidative dehydrogenation of n-butane over vanadium magnesium oxide catalysts supported on nano-structured MgO and ZrO2: effect of oxygen capacity of the catalyst

Vanadium-magnesium oxide catalysts supported on nano-structured MgO and ZrO2 (Mg3(VO4)2/MgO/ZrO2) were prepared by a wet impregnation method with a variation of Mg:Zr ratio (8:1, 4:1, 2:1, and 1:1). For comparison, Mg3(VO4)2/MgO and Mg3(VO4)2/ZrO2 catalysts were also prepared by a wet impregnation method. The prepared catalysts were applied to the oxidative dehydrogenation of n-butane in a continuous flow fixed-bed reactor. Mg3(VO4)2/MgO/ZrO2 (Mg:Zr = 4:1, 2:1, and 1:1) and Mg3(VO4)2/ZrO2 catalysts showed a stable catalytic activity during the whole reaction time, while Mg3(VO4)2/MgO/ZrO2 (8:1) and Mg3(VO4)2/MgO catalysts experienced a severe catalyst deactivation. Deactivation of Mg3(VO4)2/MgO/ZrO2 (8:1) and Mg3(VO4)2/MgO catalysts was due to their low oxygen mobility. Effect of oxygen capacity (the amount of oxygen in the catalyst involved in the reaction) of the supported Mg3(V04)2 catalysts on the catalytic performance in the oxidative dehydrogenation of n-butane was investigated. Experimental results revealed that oxygen capacity of the catalyst was closely related to the catalytic activity in the oxidative dehydrogenation of n-butane. A large oxygen capacity of the catalyst was favorable for obtaining a high catalytic activity in this reaction. Among the catalysts tested, Mg3(VO4)2/MgO/ZrO2 (4:1) catalyst with the largest oxygen capacity showed the best catalytic performance.     

纳米掺杂Al2O3/ZrO2等离子喷涂涂层组织结构研究

利用大气等离子喷涂技术,在N80钢基体上制备纳米掺杂Al2O3/ZrO2热障涂层。利用XRD、SEM等观察分析了纳米掺杂Al2O3/ZrO2粉末及等离子喷涂涂层组织形貌及结构,结果表明,Al2O3/ZrO2等离子喷涂粉末是由纳米包覆微米级粒子及少量的纳米团聚体球团粒子构成。纳米掺杂等离子喷涂Al2O3/ZrO2涂层的微观组织形貌复杂,存在着纳米柱状晶薄壳内包裹着微米级柱状晶、未熔化的ZrO2陶瓷粒子嵌镶在晶体内部的独特晶内结构。涂层主要由α-Al2O3及亚稳四方相t,-ZrO2相构成。     

结构陶瓷的空蚀性研究

利用转盘装置测量了ZrO2、Si3N4和Al2O3／Ti(NC)等陶瓷材料受到水的空蚀破坏的体积损失,通过SEM观察和XRD分析,探讨了微观结构和抗空蚀性能的关系。     

MOSi2材料的强韧化研究进展

综述了近年来MoSi2材料的强韧化研究进展,主要包括复合化Si3 N4、ZrO2、SiC、TiC、La2O3、多种增强体和合金元素Al、Re、Nb对MoSi2性能的影响及强韧化机理,并展望了MoSi2材料的强韧化发展趋势.