利用Al氧化反应修复陶瓷宏观裂纹

基于金属Al在高温下氧化形成氧化铝并伴随体积膨胀的效应，利用该体积膨胀抵消烧结致密化导致的体积收缩，设计了Al、Al2O3为主要组成、少量的Y2O3和SiO2为烧结助剂的填充相组分，以95氧化铝方形小坩埚模拟陶瓷宏观裂纹，进行了陶瓷宏观裂纹的修复研究。通过比较Al含量、烧成温度和升温制度对填充组分膨胀量和修复界面微观结构的影响，证实氧化物陶瓷宏观裂纹可通过选择适宜的Al／Al2O，填充组分实现修复。     

陶瓷裂纹的修复

以SiC/Al/Al2O3为原料,加入少量Y2O3,通过烧结中SiC,Al粉氧化以及莫来石生成产生的体积膨胀效应,在简单的工艺条件下制备出一种以莫来石为主晶相的膨胀可调陶瓷材料.把这种原料调成一定固相含量的料浆注入陶瓷裂纹中,烧结过程中的化学反应使其与基体结合,同时产生体积微膨胀很好地闭合裂纹,达到修复的目的,从而以低成本获得材料可靠性的提高.     

Al4SiC4陶瓷的高温氧化行为

从高温氧化动力学、组织的微观进化及高温氧化机理3部分对Al4SiC4陶瓷在1200℃-1700℃的高温氧化行为进行了系统的研究。研究结果表明，Al4SiC4陶瓷具有优异的高温抗氧化性能。氧化动力学符合抛物线规律，其氧化活化能经计算为220kJ／mol。XRD及SEM研究结果表明：Al4SiC4陶瓷在1200～1500℃的氧化表面物相为Al2O3和铝硅酸盐玻璃；而高温氧化表面（1600℃～1700℃）的物相由Al2O3，莫来石和铝硅酸盐玻璃构成。由氧化试样横截面观察得知氧化层按其特征的不同分为3个部分：具有较多细小尺寸孔洞的反应层；具有较大尺寸孔洞的中间层和致密的外氧化层。在高温抗氧化机理部分中首先从热力学上计算了氧化过程中各反应的生成焓和吉布斯自由能；然后对高温氧化过程进行了推理和分析；最后根据上述试验及推理结果建立了Al4SiC4陶瓷的高温抗氧化模型。     

反应烧结碳化硅陶瓷的高温氧化行为研究

研究了反应烧结碳化硅陶瓷在１３００℃空气中的高温氧化行为。结果表明：高温氧化过程中在试样表面出现的非晶态ＳｉＯ２晶化以及氧化膜起裂,使得该陶瓷氧化曲线遵循对数氧化规律。     

铝合金表面微弧氧化原位生长Al2O3陶瓷层技术

等离子微弧氧化技术是一种在金属表面原位生长氧化膜陶瓷层的技术，此类陶瓷层具有耐磨、耐蚀、耐高温热冲击等特性，介绍了铝合金等离子微弧氧化原位生长Al2O3陶瓷层技术的研究现状，基本原理，工艺特点以及膜层性能和应用情况。     

铝合金微弧氧化陶瓷涂层研究进展

简述了微弧氧化技术的基本原理和优点,着重介绍了实验参量,如电源模式、电解液组成、电压、频率、占空比、氧化时间、基材成分等对铝合金微弧氧化的影响,总结和分析了铝合金微弧氧化陶瓷涂层微观结构与性能的特点及其关系。最后,针对目前铝合金微弧氧化陶瓷涂层研究领域存在的问题,提出了今后的研究方向。     

TiC-TiB_2复合陶瓷磨削裂纹的试验研究

本文基于压痕断裂力学,分析了TiC-TiB2复合陶瓷磨削裂纹的特征,并对TiC-TiB2复合陶瓷磨削裂纹的形成及扩展过程进行了研究。磨削实验发现：TiC-TiB2陶瓷磨削裂纹密度较大,为穿晶裂纹和沿晶裂纹的混合形式;裂纹易在陶瓷内部缺陷处形成,并因陶瓷显微组织不均匀性而发生钉扎、偏转、分叉及桥接,使得材料中裂纹的扩展呈现不连续性;TiB2硬质相会对裂纹的扩展有一定的阻碍作用。     

氧化反应对TiCp／Al2O3陶瓷基复合材料表面裂纹及强度的影响

研究了不同温度下的高温氧化对TiCp/Al2O3陶瓷复合材料表面裂纹及其强度的影响。结果表明：在氧化温度为1000－1400℃时,材料表面压痕裂纹出现不同程度自愈合现象,材料的抗弯强度明显提高。裂纹愈合机理主要为材料表面的氧化反应。热处理引起的应力松驰也有利于强度的提高,但氧化过程中产生的表面孔孔及冷却过程中产生的表面微裂纹会引起材料强度的下降。     

基体预热对激光熔覆制备Al2O3-ZrO2陶瓷涂层裂纹敏感性的影响

目的 为了解决钛合金表面制备Al2O3-ZrO2陶瓷涂层存在的陶瓷涂层脆性大、易开裂等问题,有效增强钛合金耐高温、耐磨损性能,扩大其在高温、重载等严苛条件下的使用范围,方法 通过基体预热方式对在钛合金表面制备的Al2O3-ZrO2陶瓷熔覆层的裂纹敏感性进行改善,通过进行熔覆试验和对熔覆层微观组织形貌分析、性能测试分别评...     

熔体内原位制备Al3Ti增强铝基复合材料的研究

5Al-Ti体系粉末压坯在铝液中原位反应,经搅拌浇注后制备出Al3Ti颗粒增强的铝基复合材料.分析了5Al-Ti体系粉末的反应过程及热力学,探讨了工艺参数对复合材料微观组织形态的影响及形成机理.研究发现,5Al-Ti体系粉末在850℃预热时,发生剧烈的热爆反应生成Al3Ti;压坯在铝液中预热经搅拌浇注后Al3Ti颗粒在铝基体上呈细小块状和短棒状分布,复合材料硬度随着Al3Ti颗粒含量的增多而提高;合适的搅拌工艺有助于Al3Ti颗粒在铝基体上的均匀分布.     

热化学反应法制备MgO基陶瓷涂层的研究

采用热化学反应法在工业纯镁、MB2镁合金表面制备以MgO为基料的陶瓷涂层,并对涂层进行耐蚀、耐磨性能测试.结果表明,在5%醋酸溶液浸泡试验中,耐蚀性提高28～30倍;在磨粒磨损试验中,耐磨性提高3倍以上.通过XRD物相分析,热固化过程中陶瓷涂层有新相产生.     

原位反应法制备Al2O3-TiC/Al复合材料

通过向含Ti的Al-Si合金熔体中通入CO2气体制备Al2O3-TiC／Al复合材料的方法．研究了Al2O3-TiC／Al复合材料特性。用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对复合材料的组织进行了研究。研究表明，CO2与合金熔体中的Al、Ti原位反应生成Al2O3和TiC颗粒，Al2O3和TiC颗粒尺寸在0．2～1．0μm之间，均匀分布在基体中，反应生成的Al2O3和TiC颗粒数量与CO2的通入时间有关。     

原位反应法制备A12O3/Al基复合材料的研究

利用原位反应制备了(Al2O3)p／Al复合材料，生成A1203颗粒分散度大．无聚集或偏聚现象，分布均匀。通过对反应所得材料的显微组织分析，(Al203)p与基体结台良好．界面无其他新相产生。试验证明：利用原位反应制备(Al203)p／Al复合材料．抗拉强度提高了25．6％，而伸长率仅下降了9％，在试验中加入Al2(SO4)3熔剂不仅细化Al2O3陶瓷颗粒，而且还起到辅助精炼和分散陶瓷相作用。     

利用纯铝和NaOH制备陶瓷基复合材料的研究

运用ＤＩＭＯＸ工艺,利用纯Ａ１和ＮａＯＨ制备了ＡＩ２Ｏ３／Ａ１陶瓷基得合材料,进行了ＳＥＭ,ＴＥＭ热重分析,定量金相等观察和测试,并分析了材料的生产机制。结果表明,纯Ａ、＋ＮａＯＨ制备的复合材料比由Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ合金制备的Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ复合材料组织理致密,力学性能更高,生产速度更快。     

胶粘剂对热化学反应法陶瓷涂层性能的影响

采用热化学反应法在工业纯镁、MB2表面制备以MgO为基料的复合陶瓷涂层,并研究了其耐蚀性和耐磨性.结果表明:涂层耐蚀性、耐磨性较基体明显提高;以硅酸钠胶粘剂胶粘制备的涂层性能优于磷酸二氢铝胶粘涂层.     

凝胶注模成型工艺制备SiCw/Al2O3陶瓷复合材料的性能研究

对SiC2/Al2O3陶瓷的低粘度、高固相体积分数浓悬浮体的制备以及凝胶注模成型后坯体的性能和显微结构进行了研究,着重分析了长径比不同的2种SiC晶须及其添加量对坯体性能的影响.结果表明,坯体的相对密度、抗弯强度与SiC晶须的长径比和添加量有关,浆料的粘度随着晶须长径比和添加量的增大而增加.坯体的抗弯强度随着晶须添加量的增加呈现一种先上升后下降的趋势.凝胶注模成型后坯体结构均匀、致密,相对密度为60%,抗弯曲强度达38.5 MPa.通过显微结构观察,裂纹偏转、晶须拔出和晶须桥连是晶须增强的主要机制.     

搅拌铸造法反应合成金属间化合物增强铝基复合材料

利用铝熔体与加入的纯铁粉发生原位反应，生成Fe—A1金属间化合物粒子，并通过强烈的机械搅拌使之均匀分布到整个铝熔体中，然后将这种半固态混合熔体进行金属型浇注，获得铝基复合材料。通过金相和成分衍射分析表明，所得到的金属问化合物增强体为Al3Fe，它的晶粒细小且分布均匀，能使铝基复合材料具有较高的力学性能和组织稳定性。此外，探讨了该材料的强化机制、制备技术的经济性和存在的问题。