相变增韧和层状复合协同强韧化Al2O3陶瓷

本文采用相变增韧和层状复合协同强韧化Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷,相变增韧制备出ＺＴＡ陶瓷,在此基础上,采用层状复合工艺,制备出ＺＴＡ／ＢＮ陶瓷。研究结果表明：相变增韧和层状复合协同强韧化Ａｌ２Ｏ３能基本保持陶瓷抗弯强度,冲击韧性提高了３７倍。     

添加ZrO2对Al2O—SiC系复相陶瓷力学性能的影响

通过ZrO2强化增韧Al2O3-SiC系陶瓷，其复合材料的力学性能在一定程度上获得改善。ZrO2外加含量在0－40wt%范围内，复相陶瓷的断裂韧性保持上升，而其硬度则呈下降的趋势。少量添加ZrO2(≤10wt%)时，其强度得到提高，当ZrO2含量为10wt%左右，强度达到最大值；超过该含量后强度迅速下降。研究结果表明，复相陶瓷力学性能与瓷体中的二相粒子的相变增韧和热应力共配有关。X射线衍射分析研究表明，随着ZrO2含量增加，材料断口相变量增大，断裂韧性也相应提高，确是ZAS（ZrO2增韧Al2O3-SiC)复相材料中ZrO2(t)→ZrO(m)相变增韧起主要作用。当ZrO2添加含量增加时，二相粒子与基体热膨胀系数不匹配，而在复合材料中产生内应力导致瓷体强度降低，研究还表明10wt%ZrO2增韧Al2O3-SiC陶瓷是一种较佳的高温耐磨材料。     

ZrO2含量对Al2O3/ZrO2复相陶瓷微观结构和力学性能的影响

本研究以耐磨结构陶瓷的应用为目标,研究了Al2O3-ZrO2复相陶瓷中加入不同的ZrO2陶瓷材料对微观结构及其力学性能的影响,分析了ZrO2在复相陶瓷中所起的作用.结果表明:随ZrO2含量的增加,在相同烧结温度下,晶粒变小,材料的力学性能提高.当ZrO2加入量为55％时,复相材料的抗折强度503MPa,断裂韧性12.80 MPa·m1/2,密度4.88 g·cm-3,硬度(HV)为1432 kg ·mm-2.探讨了Al2O3/ZrO2复相陶瓷的增韧机理.     

纳米ZrO2对Al2O3陶瓷性能的影响

以纳米ZrO2,微米Al2O3为原料,采用无压烧结方式制备了ZTA复相陶瓷.结果表明:纳米ZrO2的加入有利于制备细晶ZTA复相陶瓷.此外,nano-ZrO2的加入对Al2O3陶瓷的显微结构也产生影响,ZrO2颗粒以"晶内型"和晶界型2种形式存在.合理的配方组成及制备工艺有利于ZrO2以四方亚稳相存在.ZrO2质量分数为30%时,其四方相质量分数可达69%,有利于应力诱导相变增韧,该ZTA复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性分别达到604MPa,6.87MPa·m1/2.     

Sialon／Al2O3复相材料的氧化行为研究

研究利用粘土直接合成的低成本Ｓｉａｌｏｎ／Ａｌ２Ｏ３复相材料的氧化行为,并对Ｓｉａｌｏｎ相含量、氧化温度以及氧化时间对氧化过程的影响进行了研究。     

ZrO2-Al2O3复相陶瓷的研究

以纳米ZrO 、微米Al O 为原料,采用无压烧结方式制备了ZTA 复相陶瓷。结果表明:nano-ZrO 的 2 2 3 2加入有利于制备细晶ZTA 复相陶瓷。此外,nano-ZrO 的加入对 Al O 陶瓷的显微结构也产生影响,ZrO 颗粒以 2 2 3 2“晶内型”和晶界型两种形式存在。合理的配方组成及制备工艺有利于 Z r O 以四方亚稳相存在。Z r O 含量为 2 23 0 w t % 时,其四方相含量可达 6 9 %,有利于应力诱导相变增韧,该 Z T A 复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性分别达到 604MPa、6.87MPa·m1/2。     

ZrO2-Al2O3复相陶瓷的研究

采用工业ZrO2,Al2O3为原料,通过适当的工艺制备出ZrO2-Al2O3复相陶瓷.研究结果表明:添加Al2O3可有效地抑制ZrO2晶粒的生长,有利于使ZrO2晶粒以亚稳四方相存在,从而提高材料的强度与断裂韧性.Al2O3质量分数为20%时,复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性分别为676.7MPa,10MPa*m1/2.相变增韧与颗粒弥散增韧作用相互叠加提高了复相陶瓷材料的力学性能.     

Al2O3基陶瓷刀具及增韧机制

从性能,组织结构以及应用情况等方面介绍了Al2O3基陶瓷刀具的研究现状,并对其增韧机制进行了概述。     

板状SiC增韧Al_2O_3的R－曲线行为

本工作用刻痕弯曲强度技术研究了板状ＳｉＣ增韧的热压Ａｌ２Ｏ３材料的Ｒ－曲线行为。随着裂纹的扩展，其断裂韧性显著地增加，最后趋向于平稳值约８．５ＭＰａ·ｍ１／２。这个结果与已报告过的纯Ａｌ２Ｏ３和ＳｉＣ晶须增强Ａｌ２Ｏ３的断裂阻力进行了比较。     

Al2O3／TiO2纳米复相陶瓷的增韧机理研究

纳米结构与纳米添加剂对陶瓷体的增韧是多种增韧方式共同存在的。对于1350℃烧结的ATZ陶瓷,其增韧机理为相变增韧和纳米颗粒增韧;对于1450℃的ATZ陶瓷烧结体,增韧机理主要为纳米颗粒增韧和微裂纹增韧。而且ATZ陶瓷体在1450℃烧结时的增韧效果优于1350℃烧结时的增韧效果。     

纳米SiC增韧Al_2O_3陶瓷复合材料的制备、表征及力学性能研究

以SiC和Si微米粉为添加剂,采用无压烧结工艺制备了纳米SiC增韧的Al2O3陶瓷复合材料,探讨了SiC含量、烧结气氛和烧结温度对复合材料的烧成收缩率、微观形貌、抗弯强度、维氏硬度及断裂韧性的影响。结果显示：SiC的添加使复合材料的烧成收缩率下降,惰性气氛下复合材料的收缩率要大于氧化气氛和还原气氛时的收缩率。在氧化性气氛下烧结时,当SiC添加量为4%时,复合陶瓷的体积密度为3.80 g·cm^-3,抗弯强度、断裂韧性及维氏硬度均达到最大值,分别为480 MPa、5.12 MPa·m1/2、16.2 GPa。添加SiC后所得复合材料的基体颗粒为椭圆状,粒径为2μm左右,颗粒与颗粒之间结合紧密,颗粒形状的改变可能是因为烧结机理发生变化所致。纳米SiC颗粒位于晶界处,形成了由Al2O3-SiC-Al2O3搭桥联结的晶界,提高了晶界强度,导致裂纹只能在晶内传播。     

氧化锆增韧氧化铝耐磨陶瓷部件的研究

耐磨结构陶瓷部件是高技术陶瓷材料应用的一个主要领域,传统的耐磨陶瓷部件多以氧化铝材料为主。本文对以工业级原料为主制得的氧化锆增韧氧化铝陶瓷耐磨部件进行了研究,用该技术制得的耐磨陶瓷部件具有产品性能好、生产成本低等特点,并能满足工业化生产要求。     

板状碳化硅增韧氧化铝的T-曲线行为

用包络曲线法研究了板状碳化硅增韧氧化铝的Ｔ－ 曲线行为,结果是随着裂纹的扩展,其断裂韧性显著增加,直至平稳值约８ ．３ ＭＰａ·ｍ１／２ 。本文还探讨了材料的显微结构参数对材料增韧的影响,结果表明,板状碳化硅的增韧效果不仅取决于板状的取向,而且也取决于板状料的平均粒径、径厚比和粒径分布,在某些情况下,后者的影响更为显著。     

添加ZrO2的Pd/Al2O3催化剂及其催化蒽醌加氢性能

以四氯合钯（II）酸（H2PdCl4）为前体,活性氧化铝（Al2O3）为载体,硝酸锆（Zr（NO3）4）为添加组分,采用不同方式的分步浸渍法制备了添加ZrO2的Pd/Al2O3催化剂。考察了制备方法和反应条件对催化剂蒽醌加氢催化性能的影响,发现催化剂活性与制备方法有关。当对添加锆的载体进行适当焙烧,控制Pd负载量为0.3%,还原温度低于300℃时,催化剂的蒽醌加氢活性较高,与未添加ZrO2的催化剂相比提高了约20%。X射线衍射（XRD）、氮气物理吸附（BET）、透射电镜（TEM）、X光电子能谱（XPS）和程序升温还原（TPR）等表征对催化剂物相结构、比表面积、表面形貌及组分间相互作用的分析表明,ZrO2的掺杂提高了载体Al2O3的高温稳定性,改善了催化剂中活性组分Pd与载体间的相互作用,促进了Pd在载体表面的分散,从而提高了催化活性。     

Microstructure and Mechanical Properties of (TiB2 + SiC) Reinforced Ti3SiC2 Composites Synthesized by In Situ Hot Pressing

Fully dense (TiB₂ + SiC) reinforced Ti₃SiC₂ composites with 15 vol% TiB₂ and 0–15 vol% SiC were designed and synthesized by in situ reaction hot pressing. The increase in SiC content promoted densification and significantly inhibited the growth of Ti₃SiC₂ grains. The in situ incorporated TiB₂ and SiC reinforcements showed columnar and equiaxed grains, respectively, providing a strengthening–toughening effect by the synergistic action of particulate reinforcement, grain's pulling out, “self‐reinforcement,” crack deflection, and grain refining. A maximum bending strength of 881 MPa and a fracture toughness of 9.24 MPam^1/2 were obtained at 10 vol% SiC. The Vickers hardness of the composites increased monotonously from 9.6 to 12.5 GPa.     

Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的制备及性能

在Al2O3陶瓷基体中引入第2相纳米SiC颗粒,可以改善力学性能、耐磨损性能,是陶瓷领域研究的热点之一。纳米颗粒的均匀分散和适当的成型烧结决定了其性能。本文就目前存在的Al2O3/SiC纳米复合陶瓷粉体制备方法与烧结工艺进行了详细阐述。     

溶胶-凝胶制备Pt／Al2O3的性质及在二聚物脱氢反应中的催化行为

本文采用溶胶-凝胶法制备Pt／Al2O3催化剂,考察了焙烧温度、还原温度对催化剂表面及结构性质的影响,并研究了该催化剂在二聚物脱氢反应中的脱氢活性,以及与浸渍法制备的催化剂进行了对比。对比结果显示,溶胶-凝胶法制备的催化剂热稳定性及活性组分抗烧结能力比浸渍法制备的催化剂高得多。     

Al2O3对花岗岩废渣微晶玻璃析晶及性能的影响

用熔融法制备了R_2O-MgO-Al_2O_3-SiO_2-Fe_2O_3系花岗岩废渣微晶玻璃,研究了Al_2O_3对微晶玻璃的晶相组成、显微结构及力学性能的影响。结果表明:当Al_2O_3含量(质量分数)为6.5%、7.5%、8.5%、9.5%时,微晶玻璃试样中主晶相均为氟闪石和铁板钛矿,次晶相为镁橄榄石。Al_2O_3含量达到10.5%时析出镁钛矿相,氟闪石相减少。添加8.5%Al_2O_3微晶玻璃试样的力学性能达到最佳,其抗弯强度和显微硬度分别为136.76 MPa、7.09 GPa。     

Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂制备及催化降解酸性染料废水

以γ-Al2O3>为载体,采用浸渍-焙烧法制备了Fe2O3/Al2O3催化剂.并将其用于催化降解模拟酸性大红-3R染料废水.对于质量浓度为1 000 mg/L的高浓度酸性大红-3R染料废水,最佳的处理工艺条件为:温度60℃、pH=3.0、H2O2投加质量浓度9.4g/L、催化剂投加质量浓度1.5 g/L.在此工艺条件下酸性大红染料废水的降解率为99%,CODCr的去除率>83%.而对于质量浓度≤100 mg/L的酸性大红-3R染料废水在此条件下的降解速率接近100%.且催化剂连续使用6次后仍有较高的催化活性.