压痕-淬冷技术表征氧化锆/铁铝复合材料的抗热震性能

采用压痕-淬冷技术研究了单相 ZrO₂(3Y)及ZrO₂(3Y)/Fe₃Al复合材料的抗热震性能。研究表明: 单相ZrO₂(3Y)及ZrO₂(3Y)/Fe₃Al复合材料的压痕裂纹在热震作用下具有相似的扩展模式: 当△T<△T_U时, 裂纹扩展量较低, 且进行稳态扩展; 当△T>△T_</em>U时, 裂纹发生失稳扩展。 复合材料的△T_U明显高于单相ZrO₂(3Y)。ZrO₂(3Y)/Fe₃Al复合材料较高的断裂韧性和导热率、 较低的弹性模量和泊松比是导致△T_U升高的主要原因。      

压痕-急冷法测定增韧氧化铝基陶瓷复合材料的抗热震性能

采用压痕-急冷法测试了Al2O3-SiCw，Al2O3-ZrO2和Al2O3-TiCp三种陶瓷基复合材料的抗热震性能，并与急冷强度法测试结果进行了对比分析。实验结果表明，两种方法之间存在一致性。三种陶瓷基复合材料与基体Al2O3相比抗热震性均有较大幅度的提高，其中Al2O3-SiCw复合材料显示出最为优越的抗裂纹扩展能力与抗循环热震性能。材料的增韧效果是产生这一现象的主要原因。压痕-急冷法与急冷强度法相比免去了热震后的强度测试，具有使用试样数目少，数据具有统计效应，可直接观测裂纹扩展等优点。     

Fe3Al(p)/Al2O3陶瓷基复合材料的抗热震性能

采用热压烧结制备了Fe3Al(p)／Al2O3复合材料，通过分析R曲线与热应力强度因子K曲线的相关性，对Fe3Al(p)／Al2O3复合材料抗热震性能进行分析预测．结果表明，理论预测与采用淬冷强度法得到的实验结果吻合较好，Fe3Al的加入使复合材料的抗热震性能明显改善，△Tc由单相的200℃提高至复合材料的→400℃，复合材料较单相Al2O3高的断裂韧性、导热率、及低的弹性模量和，(p)是导致其抗热震性能提高的主要原因。     

Al2O3微粉的表面改性及表征

以α—Al2O3微粉为基体，Y(NO3)3溶液为包裹相，采用液相包裹法进行加钇颗粒表面改性。获得了表面均匀包裹Y2O3的α—Al2O3粉体。将此粉体与Al合金复合制备复合材料，复合材料组织更加均匀，对材料进行力学性能测试，结果表明：改性粉体对Al合金增强效果明显增加，抗拉强度提高27．2％，屈服强度提高33．1％，延伸率提高10．3％。     

Al2O3膜表面包覆LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的微观结构和电化学特性

采用液相浸渍法在球形颗粒LiNi1／3Co1／2Mn1／3O2的表面包覆上了一层Al2O3膜．结构分析表明，表面A1203膜的厚度约100nm，具有一定的无定形结构，核体材料具有纯六方相结构．实验结果证明，表面Al2O3膜能够有效提高正极材料的耐过充能力和循环稳定性．在截止电压为3．0—4．5V，充放电倍率为1C的条件下，Al2O3表面包覆膜后正极活性物质50次循环的容量保持率提高了11．5％．     

Al2O3-SiO2复合膜的制备与结构表征

以异丙醇铝和正硅酸乙酯为主要原料,用溶胶-凝胶法制备无支撑体Al2O3-SiO2复合膜.应用XRD、DTA-TGA、IR、BET等测试手段对复合膜的物相组成、热稳定性、孔结构进行表征.并且讨论了化学组成和煅烧温度对复合膜孔结构的影响.研究结果表明550℃煅烧10h的复合膜物相组成为无定形的SiO2和γ-Al2O3晶体,粒度大小在2～4nm之间;化学组成为Al2O3/SiO2=32的复合膜在不同煅烧温度时,400℃煅烧的物相为γ-AlOOH和γ-Al2O3,550～1150℃煅烧的物相为γ-Al2O3,1220℃煅烧的物相为γ-Al2O3和α-Al2O3,1300℃煅烧的物相为莫来石相和α-Al2O3;化学组成不同的复合膜主要是由Al-O网络和Si-O网络构成,没有形成Al-O-Si网络结构;复合膜具有良好的热稳定性;化学组成和煅烧温度对复合膜的孔结构有一定的影响.     

泡沫镍负载TiO2和TiO2/Al2O3薄膜的光催化性能研究

以泡沫镍为载体，Al2O3作为过渡中间层，用溶胶-凝胶法在泡沫镍上负载锐钛矿相的TiO2薄膜，制成泡沫金属基的TiO2和TiO2／Al2O3光催化剂，利用XRD和FE-SEM等测试手段对其性质进行表征，用乙醛气体的光催化降解测试其活性．研究表明：泡沫镍负载的TiO2和TiO2／Al2O3薄膜具有良好的光催化活性，特别是TiO2／Al2O3薄膜具有更高的催化活性．这是由于负载的Al2O3过渡中间层增大了载体的比表面积，具有吸附浓缩作用，同时也增加了负载光催化剂的活性位数量．实验表明：TiO2／Al2O3薄膜的光催化活性和稳定性较单一的TiO2薄膜有非常显著的提高．     

Ti2AlNb合金表面射频溅射Al/Al2O3复合层的抗热震性能

为进一步提高Ti₂AlNb合金的抗高温氧化性能,在其表面射频溅射Al/Al₂O₃复合层,并于650℃下进行了抗热震性能研究,采用扫描电镜及能谱仪观察复合层形貌并分析其成分。结果表明:Al/Al₂O₃复合层平整致密,无贯穿裂纹,复合层中Al₂O₃层厚约1μm,Al层厚约14μm;热震循环50次时复合层表面出现了微小裂纹,随着热震循环次数增加,裂纹不断扩展,表层Al₂O₃颗粒增大;Al/Al₂O₃复合层能有效提高Ti₂AlNb合金的抗热震性能。     

原位Al2O3pl/Ce-TZP复合材料的显微结构与力学性能

研究了原位生长Al2O3片晶/Ce-TZP复合材料的显微结构与力学性能。结果表明,只要烧结温度适当,引入原位Al2O3片晶可同时提高复合材料的强度和断裂韧性。在所研究的范围内,以含15vol%Al2O3的复合材料有最好的强韧化效果,而增韧效果又比增强效果明显。如果烧结温度过低或者Al2O3含量过高,则复合材料的力学性能反而下降。原位Al2O3片晶/Ce-TZP复合材料的强韧化机理为应力诱导相变增韧和片晶增韧,两者起到协同增韧的作用。     

TiN-Al2O3纳米复合材料的力学性能和导电性能

以纳米TiN和α-Al2O3粉体为原料,采用球磨混合法制备了纳米TiN-Al2O3复合粉体,通过热压烧结得到致密烧结体.研究了纳米TiN颗粒对Al2O3材料力学性能和导电性能的影响,实验结果表明:在Al2O3基体中加入15vol％TiN纳米颗粒时,Al2O3材料的弯曲强度和断裂韧性分别从370MPa和3.4MPa·m1/2提高到690MPa和5.1MPa·m1/2,随着TiN添加量的增加,复合材料的电阻率逐渐降低,在25vol％TiN时达到最低值(6.5×10-3Ω·cm).     

Al/Al2O3陶瓷接合基板的制备及性能研究

在675－825℃、氮气气氛下，使用石墨模具压铸的方法制备出Al/Al2O3电子陶瓷基板，利用力学拉伸试验机测试了Al和Al2O3的结合强度，界面抗拉强度＞15．94MPa，使用金相显微镜、SEM等微观分析仪器研究了其界面的微观结构。     

原子层淀积 Al2O3薄膜的热稳定性研究

以Al（CH3）3和H2O为反应源，在270℃下用原子层淀积（ALD）技术在Si衬底上生长了Al2O3薄膜．采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）和傅立叶变换红外光谱（FTIR）等分析手段对Al2O3薄膜的热稳定性进行了研究．结果表明刚淀积的薄膜中含有少量A-OH基团，高温退火后，Al-OH基团几乎消失，这归因于Al-OH基团之间发生反应而脱水．退火后的薄膜中O和Al元素的相对比例（1．52）比退火前的（1．57）更接近化学计量比的Al2O3．FTIR分析表明，在刚淀积的Al2O3中有少量的-CH3存在，CH3含量会随热处理温度的升高而减少．此外，在高温快速热退火后，Al2O3薄膜的表面平均粗糙度（RMS）明显改善，900℃热退火后其RMS达到1．15nm．     

致密TiC-Al2O3复合陶瓷材料的自蔓延高温合成

本文通过自蔓延高温合成结合准热等静压法制备出了致密度为９７．２％的ＴｉＣ－Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷,分析了合成产物的结构,组织和性能。结果表明,复合陶瓷由近乎球形的ＴｉＣ颗粒和不规则的Ａｌ２Ｏ３相组成,ＴｉＣ和Ａｌ２Ｏ３之间的界面光滑。     

板片状Al2O3晶粒三维形状的评估方法

根据Al2O3的结晶习性设计了它的多面体颗粒几何模型,并利用随机切割系统对已知高径比的颗粒进行仿真切割,同时通过切出的颗粒截面计算截面的长宽比算术平均值,从而建立板片状氧化铝颗粒的高径比和其平均截面长宽比的对应关系.在实际应用中,可根据测量得到的板片状氧化铝陶瓷材料切面上晶粒截面的平均长径比来查询晶粒的三维参数高径比.     

氧化铝基陶瓷复合材料表面裂纹的自愈合

系统地研究了不同温度下的热处理对TiCp/A1     

无机盐制备氧化铝纳米粉及其物理化学的研究

本文以廉价的分析纯AlCl3.6H2O为原料，采用溶胶-冷冻干燥法制备出γ－AlOOH（Boehmite）粉料．经500和1100℃下煅烧，分别制得平均粒径6和30um的γ-和α－Al2O3纳米粉．同时，作出了Al－H2O系25和90℃时的电位～pH图，并采用Temkin－Schwarzman方法和回归分析手段，对Al（OH）3热分解过程进行了热力学分析·Al－H2O系的电位～pH图和Al（OH）3热分解的热力学分析，为γ－AlOOH溶胶的形成和γ－AlOOH粉料的热处理提供了一定的指导作用．     

晶内/晶间复合型Al2O3/Ni纳米金属陶瓷显微结构和力学性能的研究

采用非均相沉淀法和热压工艺制备了Al2O3/Ni纳米金属陶瓷。在1450℃热压γ-Al2O3/Ni复合粉体得到相对密度＞985的金属陶瓷。结果表明，Ni颗粒均匀分布在基体中，其中＜100nm的Ni颗粒位于Al2O3晶内，100－300nm的分布在晶界，形成了晶内／晶界复合型纳米金属陶瓷。同单相Al2O3相比，Al2O3/Ni金属陶瓷的三点抗弯强度和断裂韧性分别增加了26％和795。分析了纳米金属陶瓷的增强增韧机制。