机械功能微晶玻璃可加工性能的模糊综合评价

机械功能微晶玻璃的最佳力学性能与最佳可加工性能所要求的工艺参数并不一致.通常情况下,微晶玻璃材料的硬度越高,其耐磨性越好,但机械加工性能将降低.对机械功能微晶玻璃的可加工性能、钻孔深度和力学性能进行了模糊综合评价,认为模糊综合评价在考虑机械功能微晶玻璃的实际加工状态时更具有科学性.     

稀土La_2O_3对尾矿微晶玻璃显微结构和裂纹扩展行为的影响

利用白云鄂博东尾矿和粉煤灰等固体废弃物为原料,采用传统熔融法制备Ca O-Al2O3-Mg O-Si O2(CAMS)系尾矿微晶玻璃,通过XRD、DTA和拉曼光谱仪等手段表征La2O3对微晶玻璃析晶特性的影响,并对密度、抗折强度和维氏硬度进行了讨论。通过分析维氏压痕裂纹揭示La2O3对尾矿微晶玻璃显微结构和裂纹扩展行为的影响。结果表明,随着La2O3的添加微晶玻璃的析晶放热峰逐渐右移,析晶程度呈弱化趋势,但是其主晶相没有改变。La2O3的添加引起微晶玻璃内相关元素聚集,改变了微晶玻璃的显微结构。元素聚集抑制了微晶玻璃的裂纹扩展,进而提高了维氏硬度和抗折强度。     

以钙云母为主相微晶玻璃的可切削性评价

对ＣａＯ－ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－Ｆ系钙云母可切削微晶玻璃的显微结构、性能和可切削性之间的关系进行了研究。板条状、长径比大晶粒及相互交错的晶粒分布使微晶玻璃易于切削,脆性参数可作为云母基可切削微晶玻璃切削性能的评价参数。     

机械功能微晶玻璃的热处理制度与硬度研究

在采用烧结法制备出机械功能微晶玻璃的基础上结合维氏硬度计和扫描电子显微镜，研究了热处理制度对硬度的影响以及硬度对其可加工性能的影响。研究发现：当晶化温度为900℃，保温时间从1～2h时，硬度增长缓慢：保温时间从2～3h时，硬度增长迅速。当晶化温度为1000℃，保温时间从1～2h时，硬度增长缓慢；保温时间从2～3h时，硬度却迅速降低。在一定范围内，材料的可加工性能随着硬度的增加而提高，反之则随着硬度的继续增大而降低。     

磁存储器之纳米相微晶玻璃基片研究

利用差热分析(DTA)探讨了不同成核剂含量(ZrO2 P2O5)对β-石英相纳米微晶玻璃制备的影响,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析了热处理制度控制对获得纳米相微晶玻璃的影响。结果表明：4％(质量分数)ZrO2 2％(质量分数)P2O5的复合成核剂含量能促进β-石英相和二硅酸锂的形成,阻止了向β-锂霞石的转变,在一定工艺条件下核化、晶化,可制备出粒径约为35nm、均匀分布的纳米相微晶玻璃,其抗弯强度达247MPa,抗压强度达414MPa,维氏硬度达659MPa,可用作高性能磁存储器基片。     

晶化温度对硅渣微晶玻璃形成机理和性能的影响

本文以硅渣为主要原料,利用熔融法制备了高强度微晶玻璃。采用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了不同晶化温度对硅渣微晶玻璃的晶相演变、显微结构、形成机理和样品性能的影响规律。研究结果表明:在最佳晶化温度870℃时,主晶相为铁板钛矿(Fe2TiO5)和透辉石(CaMgSi2O6)复合晶相,微观结构致密,晶粒呈球状,抗折强度为270MPa,维氏显微硬度为989.72MPa,耐化学腐蚀性能较好。     

白云鄂博尾矿含量对微晶玻璃析晶特性和性能的影响

以白云鄂博某尾矿为主要原料、以Cr₂O₃为晶核剂制备尾矿微晶玻璃，使用DSC、XRD、SEM、TEM以及Raman光谱等手段对其表征并测试其析晶特性、抗折强度、维氏硬度和耐酸性，研究了尾矿含量对其析晶特性和性能的影响。结果表明，微晶玻璃的主晶相由辉石相和钙铝黄长石相构成，其中晶核剂Cr₂O₃因形成尖晶石晶核诱导辉石相析出。随着尾矿含量的提高微晶玻璃的力学和耐腐蚀特性呈现降低的趋势。其原因是，尾矿含量的提高使CaO的含量过高，在晶体的生长过程中滑动和迁移受阻进而在微晶玻璃中产生空洞和缺陷。同时，微晶玻璃中钙铝黄长石相/辉石相比例增大也不利于其性能的提高。白云鄂博尾矿中共生的稀土元素在晶界处形成铈钙硅石第二相，可减小晶界面积并降低晶界总能量，有助于提高微晶玻璃的力学和耐腐蚀性能。     

制备方法对磷酸盐微晶玻璃结构和性能的影响

分别用熔融法和烧结法制备P₂O₅-Nb₂O₅-BaO-Na₂O-CeO₂体系磷酸盐微晶玻璃，用XRD谱和SEM观察表征其结构并测定其体积密度、显微硬度、介电性能、极化性能和储能特性，研究了制备工艺对其结构和性能的影响。结果表明，用熔融法可制备出结构更致密的微晶玻璃，使其体积密度和显微硬度提高和降低其介电损耗。当CeO₂添加量提高到1%(摩尔分数)时，用两种工艺都可实现微晶玻璃的结构致密化，并促进其结晶。结晶程度的提高可改善微晶玻璃的介电常数和极化性能。用熔融法制备的CeO₂添加量为1%(摩尔分数)的微晶玻璃样品其能量释放密度为13.5 mJ/cm³、储能效率为50.1%。     

Li_2O-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃超光滑表面纳米硬度实验研究

介绍了纳米压痕技术的原理和方法.采用三角锥形Berkovich金刚石压头对Li2O-Al2O3-SiO2微晶玻璃的超光滑表面(Ra=0.079 nm)进行了纳米压痕实验.结果表明,当载荷低于300 mN时,微晶玻璃表现出延性特性.此外,在不同的载荷条件(20 mN~300 mN)下微晶玻璃的硬度和弹性模量存在较大的差异,分析其原因分别是纳米压痕的尺寸效应和材料发生了塑形变形.通过将实验得到的微晶玻璃的纳米硬度值与传统计算方法得到的硬度值进行比较,发现传统方法得到的硬度值较大,其原因是传统硬度计算方法忽略了材料的弹性恢复.     

氟硅碱钙石微晶/玻璃自生复合材料的制备及其可加工性能研究

以常见的Na2CO3、K2CO3、CaCO3、SiO2、CaF2等为原料,采用烧结法制备出具有可加工性能的氟硅碱钙石微晶/玻璃自生复合材料,并结合金相显微镜、SEM、EDS等测试方法对其可加工性能的机理进行了探索.结果表明:该材料具有可加工的性能,加工表面螺纹的纹理清晰,显示出类似塑性加工的特性;晶体呈明显的短柱状结构,长径比平均为5∶1,EDS分析其主晶相的化学式为K2Na4Ca6Si12O30F6.     

CaO-MgO-Al2O3-SiO2-F系可切削微晶玻璃的晶化机理研究

在CaO MgO Al2 O3 SiO2 F系可切削微晶玻璃体系中 ,本研究分析了K2 O和ZrO2 对玻璃析晶和显微结构的影响 ,探讨了晶化机理。K+ 促使云母相的生成和球晶的形成 ;晶化过程中 ,云母和顽辉石互为外延生长 ,使球晶中条状晶解离为片状晶。ZrO2 与F- 一起促使玻璃晶化后形成棒状云母晶粒 ,并具有晶粒长径比大、相互交错的显微结构     

Al2O3陶瓷制备及性能分析

以纯Al2O3粉、Mg(NO3)2·6H2O、Y(NO3)3·6H2O为原料,于1500℃、1600℃和1700℃常压制备了高纯Al2O3陶瓷,研究了烧结温度和烧结助剂的含量对Al2 O3陶瓷密度、硬度及微观结构的影响.结果表明,添加剂的作用受烧结温度的影响较大,进而影响了烧结体的硬度.     

大气等离子喷涂工艺参数对Al2O3涂层性能的影响

为了提高燃烧器工艺烧嘴的使用寿命,在UMCo-50基材表面大气等离子喷涂Al2O3层。采用正交试验法对喷涂工艺参数进行了优化,运用微观形貌分析、X射线衍射分析并结合强度及显微硬度等测试方法,系统研究了喷涂主气流量、功率和送粉量对AI2O3涂层综合性能的影响规律。结果表明:喷涂主气流量、功率和送粉量对Al2O3涂层性能具有交互性影响,在40L/min Ar,48 kW和30g/min条件下可以获得性能较好的Al2O3涂层,极大地提高了UMCo-50基材的抗高温氧化和耐磨性能,使之具有广阔的应用前景。     

Influence of alumina content on the nucleation crystallization and microstructure of barium fluorphlogopite glass-ceramics based on 8SiO2·y Al2O3·4MgO·2MgF2·BaO Part II Microstructure, microhardness and machinability

The influence of alumina content, heat treatment time and temperature on the microstructure, hardness and theoretical machinability of barium fluorphlogopite glass-ceramics were investigated. The glass-ceramics were based on glasses of the general composition 8SiO₂-yAl₂O₃-3.75MgO-2.25MgF₂-BaO. Glasses with high alumina contents with y > 2.0 were found to give fine feathery microstructures that did not coarsen readily to give the classic house of cards microstructure associated with machinability. The glass with the lowest alumina content (y = 1.5) that gave a house of cards microstructure was therefore investigated in detail. The Vickers hardness decreased slightly on formation of the barium fluorphlogopite phase, but decreased significantly on forming an interconnected house of cards microstructure. Machinability was highly dependent on the formation of an interconnected microstructure.     

Influence of Phase Constitution on Mechanical Performance of 12Ce-3Y-ZrO2/2.5 wt pct Al2O3 Composites

The phase constitution of a composite consisting of 12 at. pct CeO_2-3 at. pct Y_2O_3-ZrO_2/2.5 wt pct Al_2O_3 (3Y12Ce2.5Al)was determined by thermodynamic calculation. It is a combination of 36.9 at. pct cubic phase and 63.1 at. pct tetragonalphase at 1450℃. Green compacts were fabricated by cold isostatic pressing with powder synthesized by coating technique,and pressureless sintered at 1450℃. The fracture toughness and Vickers hardness, evaluated by the micro-indentation method,are 2.02 MPa·m~(1/2) and 11.395 GPa, respectively. The addition of 3 at. pct Y_2O_3 to 12 at. pct CeO_2-ZrO_2 ceramic leads todrastically decrease in toughness compared to composites without yttria stabilizer. No monoclinic phase is detected on thesudece of all the ground samples. The high content of cubic phase and lack of phase transformation can be attributed to thelow toughness based on the thermodynamic prediction.     

纳米Al2O3对纳米4YSZ复相陶瓷结构和性能的影响

以纳米4YSZ和纳米Al2O3粉末为原料,对掺少量Al2O3的4YSZ无压烧结体的烧结特性、结构和性能进行了研究.掺适量的Al2O3可降低烧结温度,减缓4YSZ晶粒的长大.少量的交接渗透强化了晶界,烧结体断裂倾向于穿晶断裂,提高了烧结体硬度.     

LaPO4/Al2O3可加工陶瓷的磨削加工损伤与表征

磨削加工是目前陶瓷材料的主要加工方法,通过对LaPO/Al2O3可加工陶瓷的磨削试验研究,进一步分析了陶瓷材料的磨削去除机理、磨削加工损伤以及加工损伤导致的材料力学性能的变化.结果表明,LaPO4/Al2O3可加工陶瓷磨削去除方式主要有两种,脆性去除和塑性变形去除.磨削加工对材料表面及亚表面的加工损伤较为明显,加工损伤...     

真空退火对原位Al2O3/Fe-Cr-Ni增强复合材料性能的影响

铁铬镍合金具有良好的高温强韧性和抗蠕变性,被广泛应用于制造航空发动机、工业燃气轮机等设备。利用原位合成和热压烧结工艺制备Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料。为减少脆性相对复合材料性能的影响,将热压烧结试样在1000℃下真空保温2h后退火。采用XRD和SEM等测试方法,研究热处理后Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料的微观结构和常温力学性能。结果表明:Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料主要由Fe-Cr-Ni合金相、Fe-Cr相和Al2O3陶瓷增强相组成。热压烧结试样的维氏硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为4.16GPa、298.31MPa和8.04MPa·m1/2。经1000℃高温热处理后,复合材料中Fe-Cr相发生奥氏体转变和合金基体晶粒长大,导致硬度下降至2.98GPa。Fe-Cr-Ni合金基体中韧性相含量和基体连续性增加,使该复合材料的抗弯强度和断裂韧度明显上升,其值分别为459.33MPa和12.81MPa·m1/2。     

Li2O·Al2O3·4SiO2-Ta2O5系微晶玻璃分相与析晶机理研究

采用Ta2O5为晶核剂制备Li2O.Al2O3.4SiO2-Ta2O5微晶玻璃,并研究其分相、析晶机理,构建晶化模型.结果表明Ta2O5能有效促进玻璃的体积析晶,获得了晶粒尺寸为50nm的精细组织.非等温动力学计算显示随Ta2O5含量增加,析晶活化能降低,析晶指数增加,析晶动力学参数K(Tp)作为析晶判据更为合理.研究发现,LAST玻璃冷却时因亚稳分解导致互锁分相,形核前期又借助成核生长机制发生微滴分相,晶体生长则在继承亚稳分相形貌基础上发生"他形"析晶.最终构建了LAST微晶玻璃的晶化模型.