圆柱形微波多模烧结腔烧结Al2O3陶瓷的性能

应用微波加热技术进行高纯Al2O3陶瓷烧结是一种理想的选择.本文使用一种新型的圆柱形微波多模烧结腔体进行了Al2O3陶瓷的烧结研究,该设备可在短时间内达到较高的烧结温度,并能实现坯体的整体烧结.分别对纯Al2O3粉体和Al2O3/MgO混合粉体进行了烧结实验,结果表明,添加MgO作为助烧剂烧结得到的陶瓷试样的相对密度高于纯Al2O3粉体烧结得到的陶瓷试样,在1 700℃下保温40 min,其相对密度可以达到理论密度的97.8%,维氏硬度达22.3 HV/GPa.从SEM图中可观察到试样微观结构良好,晶粒大小均匀,致密化程度高.     

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.     

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。     

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。     

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.     

多模腔双频微波烧结炉的设计

通过对微波发生器的合理选择、安装和微波场场型的特殊设计,克服了多模腔微波烧结炉中微波场均匀性差的缺点,使多模腔微波烧结炉达到了好的烧结效果并降低了成本。特殊的保温结构设计不但起到了节能的效果还扩大了微波烧结炉的适用范围。     

纳米SiC粉中的氧含量对Al_2O_3陶瓷无压烧结的影响

讨论了纳米 SiC中的氧含量对 Al2O3/ SiC纳米复相陶瓷性能的影响 .发 现当氧含量偏高时,烧结体难以致密化,同时在组织中出现大尺寸气孔 .实验证明,氧含量 较低的纳米β SiC可以使烧结体密度和强度得到极大提高;而氧含量偏高的 Si/C/N非晶 复合粉,提高性能的作用甚微 .其根本原因就是,粉体中的氧与硅形成蒸气,从而使烧结体 中出现气孔 .     

常压烧结与微波烧结ZTA陶瓷性能

选择Al2O3-ZrO2系统,采用微波烧结及常压烧结两种工艺,分别对ZTA陶瓷的力学性能和摩擦性能进行了测试比较,简单分析了影响ZIT陶瓷摩擦性能的主要因素,微波烧结使陶瓷的烧结温度降低,致密度提高,摩擦因数增大,磨损量减小。     

陶瓷的微波烧结

在介绍微波加热基本理论的基础上，以实例综述了微波烧结陶瓷工艺的特点以及微波频率，添加剂和感应器在微波烧结中的应用。     

氧化铝陶瓷蓄热体的烧结性及抗热震性能研究

在Al2O3中加入一定量的苏州土和MgO，使Al2O3陶瓷在1450～1550℃的温度范围内烧结。利用XRD、SEM等手段进行测试，结果表明在烧成过程中苏州土、MgO与Al2O3反应生成低共熔相和一定量的尖晶石小晶粒，填充在Al2O3晶粒之间，有效地降低Al2O3陶瓷的烧结温度；控制苏州土和MgO的外加量，能够调节Al2O3晶界上形成的尖晶石量和液相量，可有效抑制Al2O3晶粒的长大，使Al2O3陶瓷晶粒细小且分布均匀，有利于陶瓷显微结构的改善。Al2O3晶粒的均匀化、细晶化，能够显著提高Al2O3陶瓷的强度，降低其热膨胀系数，从而提高Al2O3陶瓷的热稳定性。     

2 450 MHz/5 kW改进的单模腔型微波烧结系统研制

分析了微波烧结的特点和原理,介绍了一种自制的改进的ＴＥ１０３单模谐振腔型微波烧结系统,给出了在该系统上微波烧结Ａｌ２Ｏ３陶瓷材料的实验结果。结果表明,该系统可同时实现三根尺寸为４０ｍｍ×６ｍｍ×６ｍｍ的陶瓷材料的微波烧结,是一种理想的微波烧结系统。     

微波内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料

CuO—Al混合粉末微波加热至一定温度下可发生内氧化反应,用X射线衍射仪对反应后的复合粉末进行成份分析,确定CuO-Al混合粉末发生内氧化反应的最佳温度与时间。在此条件下采用常规烧结方法制备Al2O3/Cu复合材料。SEM分析表明,微波内氧化法可以有效制备Al2O3／Cu复合材料,细小的Al2O3增强相弥散分布在Al2O3／Cu复合材料中。     

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。     

CuO-NiO/Al_20_2催化剂上N-甲基哌嗪合成研究

以共沉淀法制备铜、铝系复合氧化物作为催化剂,二乙醇胺和甲胺为原料,合成了N-甲基哌嗪.利用高压反应釜对其进行活性评价,发现CuO-NiO/Al2O3活性最高.并对铜、铝、镍摩尔比、沉淀剂种类、沉淀方式,焙烧温度等条件进行了优化.结果表明:催化剂中理想的Cu、Al、Ni摩尔比为1:1:3.2,沉淀剂为氢氧化钠,沉淀方式为并流,焙烧温度为500℃.该条件下N-甲基哌嗪的选择性为27.7%,二乙醇胺的转化率达89.8%.另外通过对使用前后催化剂进行表征分析发现催化剂失活原因为表面高聚物的附着和对孔道的堵塞.     

掺杂Al_2O_3的ZnO陶瓷粉体的制备及表征

以硝酸锌和硝酸铝为原料 ,利用共沸法制备了Al2 O3 掺杂的ZnO陶瓷粉体 ,采用X -射线衍射 (XRD)等分析手段对所得粉体进行了表征。结果表明 ,所得Al2 O3 掺杂的ZnO陶瓷粉体为Al原子固溶在ZnO晶格中形成了固溶体 ,且此粉体分散性较好。     

Al2O3含量对烧结矿平衡相组成及特性的影响

为寻求烧结矿在Al2O3含量提高后冶金性能变化的内在原因,实验研究不同Al2O3含量烧结矿的平衡相组成、组元分布特性以及Al2O3对烧结矿物相结构、组成的影响行为,分析Al2O3含量对烧结矿冶金性能的影响。得出：烧结矿中Al2O3含量提高时,其全部进入铝固溶复合铁酸钙相并导致该矿物明显增加。该物相的化学组成可由w（Al2O3）=1．5％时的7．7CaO·13．6Fe2O3·Al2O3·3．4SiO2转变为w（Al2O3）=3．0％时的4．8CaO·11．4Fe2O3·Al2O3·2SiO2;磁铁矿相和粘结相硅酸二钙会随Al2O3含量提高而减少。这种改变使烧结矿的还原性能得到一定改善,但也是引起高铝烧结矿性能劣化的主因,对高炉顺行不利。     

陶瓷注射成型注射和脱脂工艺关键参数的控制

研究了Al2O3陶瓷注射成型所汲及的注射和脱脂工艺,探讨了注射参数对注射坯体质量的影响.根据喂料DTA/TG曲线制定了合理的热脱脂制度,注射坯体经热脱脂和烧结后得到结构致密的陶瓷试样.