纳米Al2O3对Al2O3-SiC-C浇注料性能的影响

以电熔致密刚玉,碳化硅、沥青等为主要原料,研究了加入纳米Al2O3对Alpha-bond结合的Al2O3-SiC-C 质铁沟浇注料性能的影响.随着细粉预混法引入的纳米Al2O3的增加,流动值相近时,浇注料加水量有所增加,常温抗折强度和耐压强度变化趋势不明显;高温抗折强度在纳米Al2O3加入量为0.5%(质量分数,下同)时最高,提高幅度为4%,但随着加入量的继续增加,呈降低趋势.静态坩埚抗渣实验表明含纳米Al2O3的浇注料,其抗渣侵蚀性没有得到改善在加入1.0%纳米Al2O3时,抗渣渗透性得到提高.引入的纳米Al2O3使得材料在高温处理后更易生成莫来石相.     

超声沉淀法制备纳米Al2O3粉体

将超声辐射应用于以硫酸铝铵 (NH4Al(SO4) 2 ·12H2 O )和碳酸氢铵 (NH4HCO3 )为原料的沉淀法制备Al2 O3 纳米粉体的化学反应工艺过程 ,制备了粒径为 12nm的α Al2 O3 纳米粉体。通过SEM、TEM等分析手段研究了超声辐射对前驱体NH4Al(OH) 2 CO3 沉淀物及最终粉体尺寸、形貌及其团聚行为的影响 ,并探讨了其作用机理。结果表明 :超声辐射由于其自身的空化作用不仅细化了前驱体颗粒、抑制了其间的团聚 ,而且延缓了其向凝胶的转变过程 ,从而有效地细化α Al2 O3 颗粒 ,但过高的频率却易导致颗粒间的进一步聚合     

Al2O3/Al纳米复合材料的强化机制

将含氢等离子蒸发法制备的Al2O3/Al纳米复合粉体冷压成直径为25mm，厚度为2mm的块材，并通过620℃，40min热烧结和变形量为55％的冷轧形变处理使样品的相对密度达到99％。对官致密Al2O3/Al纳米复合材料的拉伸实验表明：其屈服强度σ0.2和断裂强度σb分别为粗晶Al的12－16倍和5－6倍，延伸率δ比同质冷轧粗晶Al约高28％。表征了Al2O3/Al纳米复合材料的结构和热稳定性，研究了晶粒细化的强化效应、非晶Al2O3弥散增强和冷变形加工硬化等对材料强度的影响。探讨了Al2O3/Al纳米复合材料的强化机制。     

Fe3Al纳米粒子增强Al2O3陶瓷的制备及性能

用热压烧结法制备了纳米Fe3 Al粒子增强Al2 O3 基复合材料。研究了 14 5 0～ 16 0 0℃不同烧结温度下纳米Fe3 Al的加入量与材料的致密度、力学性能及显微结构的关系。结果表明 :纳米Fe3 Al的加入可使Al2 O3 晶粒的生长受到抑制 ,使复合材料的烧结温度提高。Fe3 Al/Al2 O3 纳米复合材料有良好的力学性能 ,其抗弯强度最高可达832MPa ,断裂韧性最高可达 7.96MPa·m1/ 2 。     

Gd2Zr2O7与Al2O3的高温界面反应

对Gd2Zr2O7与Al2O32层陶瓷材料在1600℃下的高温界面反应行为进行了研究.采用XRD,SEM,EDX等分析手段分析了反应生成的界面相成分和形貌,同时对该反应层的形成机理进行了研究.结果表明,界面反应层的相成分主要为GdAlO3;GdAlO3的形成机理是在Al2O3存在的前提下,Gd2Zr2O7分解成Gd2O3和ZrO2,Gd2O3与Al2O3反应形成GdAlO3.     

自蔓延高温合成Al2O3-TiB2复合材料

用自蔓延高温合成法合成了无杂质相的Al2O3-TiB2复合材料.计算了稀释剂添加量对合成反应绝热温度的影响.用XRD法分析了合成物的物相,用SEM观察了材料形貌.结果表明,随着稀释剂添加量的不同,产物的物相组成不发生变化,但Al2O3会呈现多种形态.     

Al2O3-ZrB2-C复合材料性能研究

研究Al2O3-ZrB2-C复合材料，旨在作为金属熔体连续测温用热电偶保护管材料。主要研究了ZrB2对复合材料高温性能的影响。研究表明，随ZrB2含量增加，材料的机械强度增大。ZrB2不但能提高材料的高温性能，而且还可以起到抗氧化的作用，改善材料的抗热震性能和抗渣侵蚀性能。     

Al2O3/Cu复合材料的高温拉伸性能研究

Al2O3弥散强化铜基复合材料(Al2O3/Cu复合材料)因其具有优良的高强度高导电性能以及抗高温软化性能而成为备受瞩目的一种工程材料.本文研究了Al2O3/Cu复合材料的室温和高温拉伸性能及微观组织.研究表明该材料相比Cu-Cr合金(Cr0.7%wt)具有优越的高温强度.微观组织观察表明该材料高温下优越的强度主要是因为弥散而细小的Al2O3颗粒的存在阻碍了位错运动,抑制了晶粒长大和Cu基体的再结晶.动态回复和局部再结晶是主要的软化机制.断裂特征表现为局部韧性断裂.)     

氟在烧结法Al2O3生产流程中的走向

元素F在烧结法Al_2O_3生产流程中的分布走向测定结果表明,F的进出平衡约为2kg/tAl_2O_3,在有CaO存在下F不在生产流程内积累,原燃料带入的F90％以上随赤泥排走。电解铝含F废阴极碳块替代白煤配料排硫初步工业实践表明,我国烧结法或联合法Al_2O_3生产流程,具有无毒化处理含F污染物的特色。     

改性纳米氧化铝悬浮体系制备工艺研究

目的研究硅烷基聚合物改性的纳米氧化铝悬浮体系的制备工艺。方法以纳米氧化铝悬浮体系中Al2O3的含量为考核指标,考核不同改性剂、改性剂用量、改性时间、悬浮溶剂的选择对悬浮体系的影响。结果确定了最优制备工艺,改性剂用量为0.010 m L/g(Al2O3),改性时间为30 min,悬浮溶剂为PMA,在该工艺条件下,制备的纳米氧化铝悬浮体系中Al2O3的质量浓度最高可达0.4915 g/m L。结论硅烷基聚合物可有效包覆在纳米氧化铝的表面上,实现对纳米氧化铝的改性,改性后的纳米氧化铝可制备成稳定的悬浮体系。     

等离子喷涂纳米Al2O3/TiO2陶瓷复合涂层高温氧化和热震性能研究

采用等离子喷涂设备在H13热作模具钢表面制备含有不同质量分数TiO2的Al2O3纳米陶瓷复合涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、高温氧化试验、热震试验等手段研究等离子喷涂纳米涂层的相组成及其性能。结果表明,等离子喷涂使α-Al2O3转变为亚稳态的γ-Al2O3相,喷涂后涂层中Al2O3由α-Al2O3相和γ-Al2O3相组成,TiO2仍以金红石相存在。纳米AT20涂层比其他涂层具有更好的抗氧化性能;与其他涂层相比,纳米AT13涂层具有最佳的抗热震性能。     

Segregation at the Al2O3-FeCrAl Interface During High-Temperature Oxidation

Impurity segregation at theAl₂O₃-metal interface of Fe-Cr-Aland Fe-Cr-Al-Y alloys oxidized at 1100°C was studiedusing Auger electron spectroscopy (AES). A strong sulfursegregation of the order of a monolayer was found at the contactoxide-metal interface on the yttrium-free alloy, whilealmost no sulfur was detected at the interface on theyttrium-containing alloy. These results are in agreement with the AES studies of surface segregation onthe same alloys during heating at 900°C inultra-high vacuum. It is suggested that stresses in thealumina scale and underlying metal during oxidation may provide the driving force for impuritysegregation at the contact oxide-metalinterface.     

氧化铝纳米材料的制备与应用

归纳了氧化铝纳米材料的制备方法;阐述了纳米氧化铝的性能、应用现状及发展前景。     

纳米Al2O3对Al2O3-SiC-C浇注料性能的影响

以电熔致密刚玉,碳化硅、沥青等为主要原料,研究了加入纳米Al2O3对Alpha-bond结合的Al2O3-SiC-C 质铁沟浇注料性能的影响.随着细粉预混法引入的纳米Al2O3的增加,流动值相近时,浇注料加水量有所增加,常温抗折强度和耐压强度变化趋势不明显;高温抗折强度在纳米Al2O3加入量为0.5%(质量分数,下同)时最高,提高幅度为4%,但随着加入量的继续增加,呈降低趋势.静态坩埚抗渣实验表明:含纳米Al2O3的浇注料,其抗渣侵蚀性没有得到改善:在加入1.0%纳米Al2O3时,抗渣渗透性得到提高.引入的纳米Al2O3使得材料在高温处理后更易生成莫来石相.     

纳米Al2O3p/CU复合材料的再结晶微观结构分析

针对传统高导电材料的抗软化温度较低的不足，研究开发了高软化温度的纳米Al2O2颗粒增强Cu基复合材料。测试了Al2O3p／Cu复合材料的退火温度-硬度关系曲线，采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和能谱仪分析了其再结晶过程的微观组织结构变化规律。结果表明，Al2O3p／Cu复合材料具有很高的再结晶软化抗力，退火温度超过900℃再结晶过程才明显进行；其晶粒直径在0．5～5μm之间，α—Al2O3质点直径在10～20nm之间，且主要分布在亚晶界上；探讨了Al2O3p／Cu复合材料再结晶形核机制和纳米氧化铝质点对再结晶核心长大的影响。     

高温型Mo-Al2O3金属陶瓷的研制

将Mo与Al2O3粉体按摩尔比为0．3、0．4、0．5配料，混合均匀后通过粉末冶金法制成3种Mo-Al2O3金属陶瓷试样。在1800℃，2h氢气气氛中烧结后，试样的气孔率随Mo含量的增加呈降低趋势，而强度呈增加趋势。同时，随Mo含量增加，金属陶瓷中Al2O3的晶粒尺寸减小，Mo的形态从以弥散状为主转变为以连续状为主。研制的高温型Mo-Al2O3金属陶瓷测温套管（金属与陶瓷摩尔比为0．4）在真空或N2保护条件下测量高温合金熔液温度时，平均使用寿命达到100次。     

AgCu+nano-Al_2O_3复合钎料钎焊TC4合金与Al_2O_3陶瓷:界面结构及接头性能

通过向Ag Cu共晶钎料中添加nano-Al2O3增强相(2%,质量分数)并采用高能球磨的方法获得了Ag Cu+nano-Al2O3复合钎料(Ag Cu C钎料)。采用Ag Cu C钎料实现了TC4合金与Al2O3陶瓷的高质量钎焊连接,确定了TC4/Ag Cu C/Al2O3钎焊接头的典型界面组织结构为:TC4/α-Ti+Ti2Cu扩散层/Ti3Cu4层/Ag(s,s)+Ti3Cu4+Ti Cu/Ti3Cu4层/Ti3(Cu,Al)3O层/Al2O3。Nano-Al2O3的添加抑制了钎缝中连续的Ti-Cu化合物层的生长,同时在钎缝中形成了颗粒状Ti-Cu化合物相增强的Ag基复合材料,改善了钎焊接头的界面组织。随着钎焊温度的升高,各反应层厚度逐渐增加,颗粒状Ti-Cu化合物不断长大,Ag基复合材料组织逐渐细小。当钎焊温度T=920℃,保温时间t=10 min时接头抗剪强度达到最大为67.8 MPa,典型断口分析表明:压剪过程中,裂纹起源于钎角处并沿钎缝扩展后转入Al2O3陶瓷,最终在Al2O3陶瓷母材侧发生断裂。     

等离子喷涂纳米氧化铝钛涂层机械性能研究

目的摸索纳米氧化铝钛喷涂工艺,并重点研究其机械性能。方法采用大气等离子喷涂方法在金属表面制备了纳米结构的氧化铝钛系陶瓷涂层,固定喷涂电流、喷涂距离和送粉器转速,通过调整主气压强和喷涂电压,制备了四组工艺的热喷涂试样,优化了制备工艺。表征了优化后涂层的结合强度、显微组织、硬度及断裂韧性、杯突性能和抗热震性能,并研究了纳米陶瓷涂层在球盘模式下的摩擦和磨损性能。结果综合涂层的显微硬度、裂纹抵抗能力和断裂韧性数据,确定了喷涂纳米陶瓷涂层AT13的最佳工艺。纳米陶瓷涂层结合强度及硬度较高,原始粉体的纳米组织可在涂层中得以遗传。纳米涂层抗杯突性能优异,韧性明显好于传统微米涂层,经过50次400℃~室温水淬循环试验后,涂层未出现任何失效。在大载荷的球盘摩擦磨损中,纳米陶瓷涂层的磨损量小,摩擦系数平稳,显示出了良好的耐磨性能。结论纳米氧化铝钛陶瓷涂层的结合强度高、抗杯突性能优异、耐磨损,其综合机械性能良好,可用于苛刻工作环境。