用煤矸石制备Al2O3-SiC复相粉体的研究

以煤矸石和碳质材料(工业炭黑、活性炭、无烟煤)为主要原料,在流动氩气中碳热还原制备了A l2O3-SiC复相粉体,研究了碳过量数、碳源、反应温度、保温时间、成型压力、添加剂种类及数量等工艺参数对制备的A l2O3-SiC复相粉体的相组成和显微结构的影响。结果表明,反应温度、保温时间及氯化物添加剂对煤矸石碳热还原反应有显著影响。通过优化工艺,以煤矸石为基料,加入适量炭黑,在1 550℃3 h下制备出了w(A l2O3)=58%、w(SiC)=42%的复相粉体,其粒度d50≤5μm;加入适量添加剂,可降低合成温度50℃。     

添加高Al2O3粉煤灰对高炉用炮泥性能的影响

本论文以粘土,SiO2微粉,SiC微粉,棕刚玉,高温沥青粉为原料,以焦油为结合剂,分别外加质量分数为0%、10%、15%和20%的高Al2O3粉煤灰,制备无水炮泥,并对其抗折强度、体积密度和抗渣性能进行了研究.研究了炮泥试样的微观结构,探讨了粉煤灰添加量对其性能的影响.研究结果表明:添加高Al2O3粉煤灰使炮泥试样的抗折强度略有降低,但仍能满足生产的要求,其中添加15%高Al2O3粉煤灰的炮泥试样抗折性能最好.在还原气氛下,添加高Al2O3粉煤灰的炮泥具有良好的抗渣性.     

ZrB2对Al2O3-ZrB2-SiC复相陶瓷室温力学性能影响

Al2O3陶瓷具有优异的室温和高温性能,但其脆性大,断裂韧性较低,限制了其应用.采用热压烧结工艺制备了应用于不同环境的Al2O3-ZrB2-SiC复相陶瓷(简称AZS),主要研究不同含量的ZrB2对Al2O3-SiC基陶瓷性能的影响.力学性能研究发现,当Al2O3陶瓷中ZrB2和SiC的体积百分比分别为20％和5％时,AZS3陶瓷具有最高的强度和韧性,分别为508.5MPa和6.65MPa· m1/2,相比纯氧化铝陶瓷的468.6MPa和5.56 MPa· m1/22提高了8.5％和19.6％.     

碳热还原法制备Al2O3-SiC复相陶瓷材料的研究

以黏土为原料,无烟煤为还原剂,研究了碳热还原反应制备Al2O3-SiC复相陶瓷材料的反应过程,探讨了合成温度(分别为1 500、1 550、1 600和1 650℃)、保温时间(依次为2、3和4 h)、配碳量(C与SiO2物质的量比分别为2、3、4和5)等工艺因素以及加入催化剂对反应的影响。结果表明:当n(C):n(SiO2)=3～4,在不低于1 600℃烧成时可以合成Al2O3-SiC复相陶瓷;随着还原反应温度的升高,保温时间的延长,配碳量的适量增加,都可以有效地促进反应进行,而且,催化剂对该碳热还原反应有一定的促进作用。     

Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料抗渣侵性能研究

以板状刚玉、石墨、α-Al2O3、金属铝粉、单质硅粉为主要原料,ZrN-Sialon复相粉体为添加剂,采用酚醛树脂结合制备了Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料.采用静态坩埚法研究了ZrN-Sialon复相粉体加入量对材料抗渣侵蚀性能的影响,借助SEM与EDS面扫描对渣蚀后材料的结构和成份进行分析,并探讨了Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料的抗渣侵蚀机理.结果表明:ZrN-Sialon复相粉体加入量为9wt％时,材料表现突出的抗钢渣侵蚀性能.研究表明材料中Sialon氧化后生成的SiO2能形成致密的氧化保护层,同时ZrN氧化后形成的ZrO2有利于提高抗钢渣的浸润,阻止钢渣的渗透与侵蚀.分析认为Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料的钢渣侵蚀机理为氧化-熔蚀-渗透.     

烧结助剂添加量对微波烧结3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷性能的影响

本文分别以TiO2和MgO纳米粉体为烧结助剂,采用微波烧结技术制备了3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷.研究了烧结助剂含量对材料相组成、致密化及力学性能的影响,通过XRD分析了复相陶瓷中t-ZrO2相的相对量变化,并采用SEM观察了弯曲断裂断口形貌.结果表明:随烧结助剂添加量的增加,微波烧结复相陶瓷的致密度、硬度和弯曲强度均有所增加,均优于传统烧结性能,陶瓷颗粒更细.烧结助剂添加量为0.2wt％ MgO、0.4wt％ TiO2,在1300℃微波烧结30 min时试样的致密度为98.1％,显微硬度和抗弯强度分别达18.9 GPa和626 MPa.     

Al2O3-TiC基复相陶瓷的制备和性能

Al2O3-TiC基复相陶瓷具有高强度、高硬度和较好的高温稳定性,常用于刀具、发热体和电子器件。本文综述了Al2O3-TiC基复相陶瓷的各种制备方法及其优缺点、常温和高温性能、各种增韧手段和增韧机制,并展望了Al2O3-TiC基复相陶瓷研究的发展方向。     

富镁尖晶石对固体磷酸铝结合Al2O3-SiC浇注料性能的影响

采用致密电熔刚玉、氧化铝粉、黑碳化硅为主要原料,固体磷酸铝为结合剂,研究分别加入8%、10%、12%、14%和16%富镁尖晶石对Al2O3-SiC浇注料性能的影响。结果表明富镁尖晶石是固体磷酸铝结合Al2O3-SiC质浇注料较好的促凝剂,但其加入量不宜太多,最佳加入量为12%。     

Al2O3–TiC基复相陶瓷的制备和性能

Al2O3-TiC基复相陶瓷具有高强度、高硬度和较好的高温稳定性, 常用于刀具、发热体和电子器件. 本文综述了Al2O3-TiC基复相陶瓷的各种制备方法及其优缺点、常温和高温性能、各种增韧手段和增韧机制, 并展望了Al2O3-TiC基复相陶瓷研究的发展方向.     

Effect of Al_2O_3-SiC Composite Powder on Properties of Al_2O_3-SiC一C Bricks

Al2O3- SiC- C specimens were prepared using white fused corundum( 3- 1,≤1 and ≤0. 044 mm),Al2O3- SiC composite powders( d50≤5 μm),α-Al2O3micropowder( d50= 1. 2 μm),SiC powder( ≤0. 044mm),flake graphite( ≤0. 088 mm),Si powder( d50= 42. 8 μm) and B4C powder( d50≤10 μm) as main starting materials,and thermosetting phenolic resin as binder. 4%,8%,12% and 16%( in mass,the same hereinafter) of Al2O3- SiC composite powders substituted the same quantity of α-Al2O3micropowder + SiC powder.Effects of composite powder additions on apparent porosity,bulk density,cold modulus of rupture,cold crushing strength,hot modulus of rupture( 1 400 ℃),therma shock resistance( 1 100 ℃,water quenching) and oxidation resistance( 1 000 and 1 500 ℃) of Al2O3- SiC- C specimens after 180 ℃ curing,1 000 ℃ 3 h carbon-embedded firing and 1 500 ℃ 3 h carbon-embedded firing,respectively,were researched. The results indicate that:( 1) with the increase of Al2O3- SiC composite powder,cold strengths of the cured specimens decline,those of the specimens fired at 1 000 ℃ change a little,and those of the specimens fired at 1 500 ℃ change a little except for an obvious improvement of cold crushing strength;( 2) with the increase of Al2O3- SiC composite powder,hot modulus of rupture at 1 400 ℃ decreasesand thermal shock resistance enhances significantly;( 3) when Al2O3- SiC composite powder addition is4%,the oxidation resistance at 1 500 ℃ is the best,and the reason may be the composite powder is finer and more active,which is beneficial to form dense mullite protective layer to retard the O2diffusion into the specimens.     

复合烧结助剂对Al2O3-ZrO2陶瓷相对密度的影响

本文就复合烧结助剂对ZrO<,2>-Al<,2>O<,3>陶瓷相对密度的影响进行了研究.以氧化钇(Y<,2>O<,3>)、氧化镁(MgO)、氧化硅(SjO<,2>)为助剂,经过造粒、干压成型和无压烧结,制备了一系列样品.利用XRD和SEM对之进行了表征和分析.结果表明:Al<,2>O<,3>-ZrO<,2>陶瓷的相对密度随SiO<,2>-MgO-Y<,2>O<,3>复合助剂中MgO、Y<,2>O<,3>的增加先增加后减小,随SiO<,2>助剂的增加逐渐减小.最后,从相组成和烧结动力学两方面对实验现象进行了深入分析,同时,利用复合助剂中各种烧结助剂的最佳配方,制得相对密度达0.99的A1<,2>O<,3>-ZrO<,2>陶瓷.     

Al2O3-SiC复相粉对Al2O3-SiC-C材料性能的影响

以电熔白刚玉(3～1、≤1、≤0.044 mm)、Al2O3-SiC复相粉(d50≤5μm)、α-Al2O3微粉(d50=1.2μm)、SiC粉(≤0.044 mm)、鳞片石墨(≤0.088 mm)、Si粉(d50=42.8μm)和B4C(d50≤10μm)为主要原料,热固酚醛树脂为结合剂,研究了分别用4%、8%、12%、16%质量分数的Al2O3-SiC复相粉等比例取代α-Al2O3微粉和SiC细粉对Al2O3-SiC-C试样在180℃固化后和1 000、1 500℃埋焦炭热处理后的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度、高温抗折强度(1 400℃)、抗热震性(1 100℃,水冷)以及抗氧化性(1 000、1 500℃)的影响。结果表明:随Al2O3-SiC复相粉加入量的增加,试样经180℃固化后常温性能下降,1 000℃热处理后常温性能变化不大,1 500℃热处理后除耐压强度显著提高外,其余各项常温性能变化不大;而高温抗折强度下降,抗热震性明显提高,试样经1 500℃氧化后的抗氧化性以加入4%质量分数复相粉的最佳。其原因可能是由于该复相粉的粒度更细,反应活性更高,其氧化层中更易生成莫来石,形成表面致密层从而有效地阻碍氧气向材料内部扩散。     

反应结合Al2O3—ZrO2—SiC复合陶瓷的制备工艺与性能

采用反应结合技术研究了Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－ＳｉＣ复合陶瓷的制备工艺与材料性能，比较孙同的原料来源对致密化行为及材料性能的影响，含细Ａｌ２Ｏ３和粗ＳｉＣ的配方获得了最快的致密化速率及最高的烧结密度，该材料经１５５０℃烧结３０ｍｉｎ后再热等静压获得了近１００％的致密度和７６０ＭＰａ的弯曲强度。     

复合抗氧化剂对Al2O3-SiC-C砖性能的影响

以均化矾土、板状刚玉、碳化硅、石墨为主要原料,利用酚醛树脂作为结合剂,研究了复合抗氧化剂(硅粉、铝粉、碳化硼)的引入形式及加入量对Al2O3-SiC-C砖的性能影响.结果表明:添加复合抗氧化剂可提高Al2O3-SiC-C砖的高温抗折强度,随铝含量的增加,对提高高温抗折强度的提高越明显;抗氧化效果从强到弱依次为:添加碳化硼的复合抗氧化剂>复合铝硅抗氧化剂>金属铝>金属硅;在复合抗氧化剂中引入碳化硼能够有效的提高Al2O3-SiC-C砖的抗渣侵蚀性能及热震稳定性.     

Al/Al2O3复合热喷涂粉体制备及其涂层耐腐蚀性能研究

Al/Al2O3复合材料具有密度小、耐磨、抗高温、抗热震性好等多方面的优异性能,应用日趋广泛.本文选择再造粒的方法制备出了几种配比不同的Al/Al2O3复合粉体,比较不同配比的复合粉体的物理性质.对复合粉体进行了火焰喷涂,对喷涂后获得的涂层进行了耐腐蚀性能的检测.Al/Al2O3复合粉体的流动性随着Al2O3含量增加越来越好,Al2O3的质量分数为75％的粉末的流动性最好.而Al2O3的质量分数为80％的涂层的耐腐蚀性能最好.     

无压烧结Al2O3-SiC纳米复合材料

Al2O3＋5％SiC（体积比）复合陶瓷可以通过传统粉末加工工艺,用无压烧结来制备。工业用Al2O3SiC粉加水混碾成料浆,后凝固成颗粒状,经冷等静压制成生坯,在1750—1780℃氮气氛下无压烧结。1780℃可以接近全致密（〉99％）。加入少量MgO可以促进制品的低温烧成致密性。1780℃烧成后,维氏硬度和压痕断裂韧性分别为18GPa以及2．3MPa·m^1/2。透射电子显微镜显示,SiC粒子主要存在于基质颗粒的内部且在整个复合微结构分布良好。晶粒内的颗粒大小介于50～200nm之间,但晶粒间的颗粒较大,一般直径200～500nm。