氮离子注入对氧化铝力学性能的影响

离子注入是陶瓷材料表面改性的一种重要技术。本文研究了氮离子注入对单晶氧化铝的显微硬度、断裂韧性、表面残余应力及摩擦性能的影响。结果发现,用110KeV氮离子注入后,氧化铝的显微硬度提高了92%,断裂韧性提高了95%,改性的主要原因在于微观结构的改变。     

氧化铝陶瓷低温烧结研究

为降低氧化铝陶瓷的烧结温度,分别采用固相法和水热法制备了CaMgSi₂O₆和CaTiO₃,并将其按比例进行复合,作为氧化铝陶瓷烧结添加剂。采用X射线衍射仪对添加剂物相组成进行研究,采用扫描电子显微镜(SEM)对氧化铝陶瓷微观结构及烧结性能进行研究,采用维氏硬度计、液压式材料万能试验机,对氧化铝陶瓷材料力学性能进行研究。结果表明：2种方法制备的添加剂中都含有一定量的杂质。水热法制备的添加剂对氧化铝陶瓷烧结性能的影响比固相法制备的添加剂显著,在其他条件相同的条件下,采用固相法制备的添加剂,氧化铝陶瓷在1350℃烧结6 h后其致密度随添加剂使用量的增加呈先增加后减小的趋势;而采用水热法制备的添加剂,其致密度则随添加剂使用量的增加而增加。低温烧结氧化铝陶瓷的硬度和抗弯强度,随添加剂添加量的增加,均表现出先减小后增加的趋势。当添加剂添加量为10%时,硬度最小;当添加剂使用量为12%时,抗弯强度最小。     

离子注入对陶瓷材料力学性能的影响

本文简要介绍了离子注入的基本原理及其特点,较详细地讨论了离子注入对陶瓷材料表面显微结构及表面力学性能(表面残余应力、硬度、弹性模量、强度、韧性及摩擦磨损性能)的影响.     

NM400/NM500级矿山机械用钢的高温磨损性能及机理

将直径为5 mm的混合烧结Al_2O_3陶瓷球安装在高温滑动摩擦试验机夹持工具上与耐磨钢组成摩擦副,研究了耐磨钢与氧化铝陶瓷球在200～300 N、100～400 r·min~(-1)不同载荷下的滑动摩擦行为.结合X射线衍射分析技术和扫描电镜等分析手段研究了NM400和NM500两种耐磨钢在室温～300℃下摩擦界面处材料的氧化物形成、磨损表面形貌和显微组织等行为.随温度升高,NM400和NM500的摩擦系数仍然处于0. 27～0. 40的范围内,但两者的平均摩擦系数分别从0. 337、0. 323逐步降低至了0. 296和0. 288.在300℃时,氧化物的产生是摩擦系数略有下降的主要原因.随着温度的升高,摩擦行为首先以磨粒磨损为主,随后逐渐发生氧化物的压入-剥离-氧化现象,使磨损速率略有降低.通过高温摩擦磨损行为与微量氧化模型的分析发现,NM400和NM500钢在室温至300℃的磨损机制是磨粒磨损、挤压变形磨损以及微量氧化物磨损的共同作用.NM500钢表现出更加良好的耐磨性能主要原因是其硬度强度高于NM400钢.在高强微合金马氏体耐磨钢中添加少量合金元素,使其在高温摩擦过程中产生一定量稳定附着的氧化物,在一定程度上能够起到降低磨损率的作用.     

陶瓷材料磨削表面的研究

本文在实验基础上,利用电子显微镜对磨削加工后氧化铝陶瓷材料表面的显微结构进行了研究。文中提供了陶瓷材料磨削表面主要特征的各种照片,包括大量的凹坑、沟槽以及细微划痕等。它不仅表明,脆性破坏是陶瓷材料磨削加工的主要方式,而且由于磨粒刃尖的特性作用,陶瓷材料表面还存在塑性变形。从而分析和提出了陶瓷材料磨削表面的形成机理,并就如何评定磨削加工表面质量作了讨论。     

石墨烯复合材料的摩擦磨损研究进展

石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。石墨烯复合材料的摩擦磨损是石墨烯应用领域中的重要研究方向。本文介绍了石墨烯聚合物复合材料、石墨烯无机陶瓷复合材料和石墨烯金属基复合材料的制备及摩擦磨损性能,同时展望了石墨烯作为高性能润滑材料的研究方向及发展趋势。     

用于物料运输的耐磨陶瓷衬

陶瓷衬 Arlcite~R 能显著地防止物料运输机械的磨损。其耐磨和耐腐蚀能力是金属的3至15倍,是橡胶的1至10倍。Arlcite 是极其密集的陶瓷材料,含有氧化铝,具有高纯氧化铝结晶的特点,与晶状硅酸     

造孔剂对粉煤灰基多孔陶瓷性能的影响

利用粉煤灰、赤泥为主要原料制备粉煤灰基多孔陶瓷,研究漂珠和氧化铝空心球2种造孔剂对粉煤灰基多孔陶瓷的基本物性和微观结构的影响。SEM显示漂珠制备的粉煤灰基多孔陶瓷中漂珠大部分形成的是闭气孔,而氧化铝空心球颗粒外壳之间相互发生反应,晶体向空心球内部增长,形成较多的连通气孔,影响其保温性能和强度。在造孔剂掺量为15%时,漂珠制备的多孔陶瓷收缩率比氧化铝空心球制备的低6.7%,气孔率高3.7%,性能稳定。     

电极结构对氧化铝陶瓷介电击穿测试的影响分析

电极结构对氧化铝陶瓷介电击穿电压的测试有着重要的影响.笔者对5种常用的电极结构作用下的静电场进行了仿真,并对不同电极结构作用导致的氧化铝陶瓷介电击穿位置的形貌进行了显微分析.仿真结果显示:在氧化铝陶瓷-绝缘油-电极的三相点处存在很强的电场集中现象,绝缘油内的最高电场强度远大于氧化铝陶瓷内的最高电场强度,因此在陶瓷击穿之前必然已发生了绝缘油的击穿,从而影响电场分布.介电击穿位置的形貌分析显示,氧化铝陶瓷的介电击穿主要发生在三相点附近,与仿真结果复合.     

诱人的陶瓷新材料

根据ISO/TC206及我国国标的定义,陶瓷新材料是:经过精细控制化学组成、显微结构、形状及制备工艺,获得具有机械、热学、化学、电子、磁性、光学、生物及其复合工况下的某些高性能特性,并用于各种高技术领域的陶瓷材料。它所具有优良的力学性能、生物与化学特性以及电、磁、声、光、热等卓越性能,使它登上新材料的宝座。近几年材料组分复合后,获得优良性能的新材料实例很多,下面介绍Ti3SiC2和YAG-Al2O3(钇铝石榴石-氧化铝)两种新材料。1)Ti3SiC2由美国费城Dresec大学研究成功。该材料既有金属的延展性,又有陶瓷的优点,具有导电、导热…     

TiO2、MgO添加剂对Al2O3陶瓷材料烧结致密化影响的研究

利用在氧化铝中添加微量氧化钛和氧化镁的方法，通过烧结工艺制备了具有明显各向异性晶粒的氧化铝陶瓷材料圆片。研究了添加剂的添加量和烧结温度对材料致密度的影响。与单纯添加氧化钛的氧化铝相比，氧化镁的加入细化了氧化铝晶粒。因此，可以通过调整氧化镁的加入量，在保证氧化铝晶粒各向异性形貌的同时，通过调整晶粒的尺寸的途径，实现改善氧化铝陶瓷材欧的密度和强度等性能。     

陶瓷纳米复合材料

陶瓷纳米复合材料是一种新型的复合材料。本文着重介绍陶瓷纳米复合材料的制备技术，力学性能及微观结构特点，指出发展纳米陶瓷复合材料是改善陶瓷材料强韧性和高温力学性能的有效途径。     

促进陶瓷烧成的新途径

金属作为陶瓷烧成的添加剂 ,不仅可以强化陶瓷材料烧成过程 ,降低烧成温度 ,而且可以大大改善陶瓷材料的性能 ;介绍了超细金属粉在氧化物陶瓷中的应用和化学沉淀金属在钛酸钡电容器陶瓷中的作用 ;着重阐述了金属添加剂 ( Al、 Ni、 Cu)对氧化铝、氧化锆、钛酸钡陶瓷烧成过程和性能的影响。     

氧化铝质多孔陶瓷制备工艺及应用

介绍了国内外氧化铝多孔陶瓷的制备方法 ,并对其中几种制备方法进行了比较分析。同时对氧化铝多孔陶瓷的应用情况进行了较详细的综述     

CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷巨介电常数来源的研究

采用固相反应法在1055~1095℃制备了CaCu_3Ti_4O_(12)电介质陶瓷材料(以下简称CCTO),并研究了不同烧结温度下CCTO陶瓷介电性能的变化,优化出了最佳制备CCTO陶瓷的工艺参数。利用XRD技术研究了不同烧结温度下CCTO陶瓷立方钙钛矿结构的晶格常数的演变过程,通过观察SEM证明了CCTO陶瓷的巨介电常数和晶粒尺寸大小成正比例,最后结合阻抗谱分析技术证明了CCTO陶瓷的低频介电损耗主要由晶界电阻决定,而晶粒电阻的大小直接影响着CCTO陶瓷的巨介电常数,因此推断出CCTO陶瓷的巨介电常数应该起源于晶粒。     

振荡压力烧结制备陶瓷材料的研究进展

振荡压力烧结是一种新兴烧结技术,烧结时通过频率化振荡压力,增强晶间物质扩散速率,提高致密化速率及晶粒不同方向上的生长驱动力,加大陶瓷致密性,提升陶瓷材料性能。本文综述了采用振荡压力烧结方式制备多种氧化物陶瓷及非氧化物陶瓷,并与传统致密化烧结方式进行性能对比,分析振荡烧结方式制备陶瓷的优势,以期为制备高致密度陶瓷提供参考。     

莫来石陶瓷热处理条件与其微观结构的关系

<正> 研究了冷却方法对用石墨电极电弧炉制备的熔铸莫来石陶瓷材料微观结构的影响,对在金属液中冷却、在掺合有隔热粉末的隔热陶瓷中冷却以及用压缩空气喷射雾化的熔融莫来石陶瓷材料进行冷却的三种冷却方式进行了对比。     

定向多孔陶瓷的制备及其孔隙研究

以Al2O3、SiO2和Na2O.SiO2为原料,明胶为粘结剂制备陶瓷浆料,采用冷冻干燥法制备了定向多孔陶瓷,研究了陶瓷浆料固含量、冷冻温度和烧结温度对多孔陶瓷孔隙率、收缩率和微观结构的影响。结果表明,采用冷冻干燥法可成功的制备出定向多孔陶瓷材料,通过控制工艺参数可以调整材料的孔隙结构和性能,调节浆料固含量可实现对孔隙率的控制,调节烧结温度可改变陶瓷的收缩率,调节冷冻温度可实现对孔尺寸的控制,从而得到满足需要的陶瓷材料。     

纳米陶瓷及其应用前景

工程陶瓷又叫结构陶瓷,因其具有硬度高、耐高温、耐磨损、耐腐蚀以及质量轻、导热性能好等优点,得到了广泛的应用。但是,工程陶瓷的缺陷在于它的脆性(裂纹)、均匀性差以及可靠性低等。不同的是,纳米陶瓷是指在陶瓷材料的显微结构中,晶粒、晶界以及它们之间的结合都处在纳米水平,使得材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高,克服了工程陶瓷的许多不足,并对材料的力学、电学、热学、磁学、光学等性能产生重要影响,为替代工程陶瓷的应用开拓了新领域。1普通工程陶瓷工程陶瓷都是用烧结的方法制得的,在晶界上大都存在着气孔、裂纹等缺陷。制气孔、…     

环球建材

日本开发出变形而不断裂的陶瓷日本研究人员开发出一种在外力作用下变形而不断裂的陶瓷,这一材料模仿了鲍鱼壳内侧的层状构造。据《朝日新闻》报道,日本物质材料研究机构和东京大学的一些研究人员利用电子显微镜观测发现,鲍鱼壳内呈现出层状结构。受到启发的研究人员将两种陶瓷原料氧化铝和氧化钛加工成厚60~80 nm的薄层,并把经过这种加工的10层氧化铝和10层氧化钛相互交叉层叠,制成一种新的陶瓷材料。在室温下向这种材料施加很强的力,材料表面会向下塌陷,但是并不会断裂。摘自《国家建材网》北美加工商向中国塑料业低头英国LINPAC集团日…