烧结温度和成分对Al_2O_3-TiC复合材料力学性能影响

以α-Al2O3粉、TiC粉为原料,采用热压烧结工艺制备了Al2O3-TiC复合材料,系统研究了烧结温度以及成分对Al2O3-TiC复合材料的组织结构和力学性能的影响规律.结果表明:α-Al2O3与TiC间没有发生化学反应,两相间具有很好的化学相容性.TiC的引入有利于提高Al2O3-TiC复合材料的力学性能.1 600℃热压烧结的Al2O3-20%TiC复合材料具有最佳的力学性能,其抗弯强度和断裂韧性分别达到509.45 MPa和5.27 MPa·m1/2,复合材料的断裂方式主要是沿晶断裂,同时伴有穿晶断裂.     

烧结温度对Al_2O_3-SiC复合陶瓷力学性能的影响

以Al2O3和SiC为原料,利用热压烧结法制备了Al2O3-SiC复合陶瓷.采用三点弯曲法、单边切口梁法等手段和SEM方法分别测定和分析了该复合陶瓷的抗弯强度、断裂韧性、致密度和断口形貌.结果表明,Al2O3-SiC10wt%复合陶瓷的致密度随热压烧结温度的提高而逐渐提高,最高可达98.42%;抗弯强度随烧结温度的升高而呈上升趋势,在1 800℃时抗弯强度最大为623MPa;断裂韧性明显是随温度的升高加强,特别是在1 850℃烧结时达到最高值7.9MPa·m1/2.材料的断裂方式主要为沿晶断裂,随着烧结温度升高,穿晶断裂所占的比例增大.     

时效温度对Ni-P-Nano-Al2O3复合镀层性能的影响

研究了时效温度对Ni-P-Nano-Al2O3的复合镀层的组织、显微硬度和耐磨性能的影响。结果表明Ni-P-Nano-Al2O3复合镀可有效地提高镀层的硬度，并显著减缓镀层在较高温度下的软化趋势而使镀层保持较高的硬度；经400℃时效处理后，复合镀层相对于Ni-P镀层的相对耐磨性能提高了2倍。     

Al2O3含量对Cu-ZnO-Al2O3-SiO2催化剂性能的影响

研究了Al2O3含量对Cu-ZnO-Al2O3-SiO2催化剂在CO2加氢合成二甲醚中催化性能的影响,并用XRD,H2-TPR,XPS,NH3-TPD和CO2-TPD等手段进行了表征.研究结果表明,Al2O3延缓了CuO和ZnO晶粒的长大,同时使催化剂变得难以还原.加入的Al2O3富集于催化剂表面,改变了催化剂表面Cu2+和Zn2+的摩尔分数.Al2O3还与SiO2产生无定形SiO2-Al2O3混合相,提供二甲醚合成所必需的酸碱中心.反应结果表明,Al2O3在催化剂中的质量分数低于1.4%时,对转化率的提高有促进作用;当Al2O3在催化剂中的质量分数为4.0%时,甲醇合成以及甲醇脱水的活性中心呈现出较好的"协同催化效应",目标产物二甲醚的收率最高.研究认为,Al2O3通过影响CuO与Al2O3之间的相互作用以及催化剂的表面酸性,从而使催化剂对CO2加氢合成二甲醚表现出不同的催化性能.     

纳米Ni_3Al/Al_2O_3复合陶瓷的制备及性能

利用氢电弧等离子体法制备了纳米Ni3Al金属间化合物,并以此为弥散相,以氧化铝为基体,采用热压烧结工艺在1 450℃下制得纳米Ni3Al/Al2O3复合陶瓷,并研究其力学性能和微观结构。结果表明:加入纳米Ni3Al的复合陶瓷断裂韧性比纯氧化铝陶瓷有了明显提高,当加入质量分数5%纳米Ni3Al时,断裂韧性最高达12.1 MPa.m1/2。利用扫描电子显微镜观察试样的断口形貌,分析陶瓷的微观结构发现:随着纳米Ni3Al含量的增加,片状晶数量逐渐降低,说明纳米Ni3Al质量分数的加入抑制了片晶的生长。     

Cr粒子含量对Al2O3/Cr复合材料力学性能及介电性能的影响

以热压烧结的方法制备了Al2O3／Cr复合材料，探讨了Al2O3／Cr复合材料显微结构、力学性能及微波介电性能随Cr粒子含量变化的规律。SEM结果表明，在垂直于压力方向上，Cr粒子有明显的受压拉伸现象；当Cr粒子含量从10vol％增加至30vol％时，复合材料中Cr粒子的分布由孤立向桥连方式转变。随Cr粒子含量的增加，复合材料致密度略有下降，抗弯强度明显降低。与纯氧化铝陶瓷相比，含10vol％Cr粒子Al2O3／Cr复合材料的断裂韧性提高了81％以上。复介电常数测试结果表明，在8．2～12．4GHz频率范围内，复合材料复介电常数的实部和虚部随Cr粒子含量的增加大幅度上升，且存在明显的频散效应。当Cr粒子含量达到30vol％时，由于Cr粒子之间的部分桥连现象而使介电常数虚部在一定频段出现负值。     

Al2O3陶瓷的微波烧结均匀场条件研究

为研究微波烧结均匀场条件(MSHF条件),提出介电常数随温度变化时微波烧结温度场的分区均匀填充轴对称摄动模型,讨论了影响Al2O3陶瓷的MSHF条件的因素。     

纳米三氧化二铝对陶瓷烧结温度的影响

采用在普通陶瓷坯料上涂抹一层纳米三氧化二铝的方法进行分组烧结试验。利用纳米颗粒的奇异特性提高坯料表面的扩散速率,降低烧结温度,提升烧结产物的致密化程度。实验中通过控制纳米添加剂的剂量以及工艺优化,取得最佳的增强、增韧效果。运用SME、XRD等检测手段分析不同晶型、不同形貌的纳米氧化铝对烧结温度的降低程度以及力学性能的改善状况,为陶瓷制备提供实验数据储备。实验结果表明:在陶瓷坯料表面涂抹纳米三氧化二铝涂层既可节省纳米材料又能大幅度降低烧结温度,是提高力学性能的行之有效的措施。     

Si3N4／TiC纳米复合陶瓷材料显微结构

利用日立H-800透射电境、日立S-570型扫描电境及RAX—10A型X射线衍射仪对Si3N4／TiC纳米复合陶瓷材料的微观组织、结构和成分进行了研究．结果表明，TiC纳米颗粒弥散分布在基体β—Si3N4晶内和晶界，所制备的材料为晶内，晶间混合型纳米复合陶瓷．通过对Si3N4／TiC纳米复合陶瓷材料断裂方式的观察表明，材料断裂为沿晶断裂和穿晶断裂复合型，纳米粒子对裂纹扩展起到偏转和钉扎作用．纳米Si3N4颗粒的加入促进了基体长柱状β-Si3N4晶粒多峰分布的形成，类晶须晶粒在裂纹扩展过程中产生桥接和拔出。     

LiNbO3/Al2O3复合材料的制备及其力学性能

为了研究铁电相LiNbO3对Al2O3陶瓷材料结构及其力学性能的影响,以Al2O3 Nb2O5 和LiCO3为主要原料,分别通过高温固相法和热压烧结法,制备LiNbO3/Al2O3复合材料.对制备的复合材料进行物相分析,抗折强度的测试以及显微形貌观察.结果发现：LiNbO3的加入有利于促进Al2O3的烧结,降低了Al2O3陶瓷的烧结温度.当烧结温度超过1 200℃时,复合材料的主晶相仍然为LiNbO3和Al2O3,但由于少量Li元素挥发,生成物相LiNb3O8.在1 200℃保温3h,通过高温固相法烧结,5vol％ LiNbO3/95vol％ Al2O3复合材料的抗弯强度达到了最高,为162.34MPa.在1 300℃,150MPa（保温保压1h）热压烧结制备的15 vol％ LiNbO3/85 vol％ Al2O3复合材料致密度为92.82％,其抗弯强度和断裂韧性分别为393.94 MPa和2.38 MPa· m1/2.该复合材料中的LiNbO3晶粒出现了非180°畴结构,这种电畴结构有利于改善材料的力学性能.     

自蔓延高温合成法（SHS）制备致密的Al_2O_3－TiC陶瓷

采用电热爆－加压法（ＥＴＥ－Ｐ）和燃烧合成制粉＋加压法（ＳＨＳ＋ＨＰ）制备了致密的Ａｌ２Ｏ３陶瓷．研究表明，ＳＨＳＡｌ２Ｏ３－ＴｉＣ陶瓷的力学性能和切削性能均优于采用传统热压方法所制备的Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＣ陶瓷刀具，并对ＳＨＳＡｌ２Ｏ３＋ＴｉＣ的的显微结构及致密化机制作了研究．     

TiC/Al_2O_3复合陶瓷材料弯曲切口强度及其概率分布的预测

从理论上分析了陶瓷材料的切口强度与断裂强度的关系及其概率分布间的关系。由此可以利用光滑试件的断裂强度及其概率分布预测切口强度及其概率分布。实验结果证明 :Ti C/Al2 O3复合陶瓷材料弯曲切口强度与弯曲断裂强度同时符合正态分布、对数正态分布和 Weibull分布。由光滑试件弯曲断裂强度及其概率分布预测的弯曲切口强度及其概率分布 ,包括正态分布、对数正态分布和 Weibull分布与该材料试验结果相符。该结果为陶瓷构件的安全可靠性评估提供科学依据。     

烧结助剂对氧化铝陶瓷低温烧结的影响

氧化铝(Al_2O_3)陶瓷烧结温度较高,通过添加烧结助剂可以实现Al_2O_3陶瓷的低温烧结。对比分析了不同含量的CuO-TiO_2和MnO_2-TiO_2-MgO复合烧结助剂在不同的烧结温度下对Al_2O_3烧结性能的影响,得到了烧结助剂含量和烧结温度对Al_2O_3陶瓷体积收缩率、体积密度以及内部显微结构的影响规律。实验分析表明,在1 350℃的烧结温度下,添加4%(质量分数) CuO-TiO_2和MnO_2-TiO_2-MgO的烧结助剂,Al_2O_3陶瓷分别能获得高达3. 67 g/mm~3和3. 76 g/mm~3的体积密度,并且在扫描电子显微镜下观察到良好的显微结构。     

Al_2O_3-TiC复合材料放电等离子烧结(SPS)致密化研究

用燃烧合成及放电等离子烧结法制备出致密Al_2O_3-TiC复合材料;分析了烧结温度与材料致密度、显微结构及力学性能的关系;真空气氛、1650℃、保温5min烧结试样的相对密度达99.8％,断裂韧性为4.61 MPa·m~(1/2);更高温度下烧结,气相反应加剧,不利于致密度进一步提高,力学性能也有所下降。沿晶断裂是其主要断裂方式。     

Al2O3-SiO2溶胶对莫来石耐火材料性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2溶胶粉末,用制备好的Al2O3-SiO2溶胶粉末作为结合剂合成莫来石耐火材料。研究Al2O3,SiO2和Al2O3-SiO2溶胶的不同配比对莫来石耐火材料性能的影响。结果表明：在不加入Al2O3情况下,SiO2微粉的加入量在77％～87％范围内逐渐增加时,耐火材料的体积密度增大,显气孔率降低,吸水率变化不明显;当加入30％的SiO2微粉时,随着Al2O3微粉加入量在52％～62％范围内逐渐增加,试样的体积密度先增后减,在加入量为57％时达到最高;当Al2O3-SiO2粉末加入量2％～4％时,显气孔率逐渐上升,体积密度也增加,当加入量超过5％时,耐火材料的体积密度下降,显气孔率逐渐上升。     

Effect of Nb on the Mechanical Properties of Ti／Al2O3 Composite

1　IntroductionMetallic Titanium and alloy are necessary to theaerospace materials because they have excellent propertiesof low density, high strength, and resistance to high tem perature and erosion. And alumina has fine properties ofcalorifics, m…     

Al2O3对PbTe微观结构和热电性能的影响

为研究Al2O3对PbTe微观结构和热电性能的影响,在Tl0.02Pb0.98Te材料中添加纳米Al2O3粉末,用高能球磨加热压方法制备了Tl0.02Pb0.98Te样品,并对样品进行实验分析。结果表明:添加纳米Al2O3粉末有效地强化了样品高温机械性能;同时,纳米Al2O3颗粒弥散分布在晶界,阻止热压过程中晶粒长大,使晶粒尺寸降低了约50倍;晶粒细化后界面增多,能更好地散射长波长声子;由于晶格热导率降低了约20%,Tl0.02Pb0.98Te(Al2O3)0.06样品的ZT在723 K时达到1.3。