凝胶注模成形空心叶片用氧化铝陶瓷型芯性能研究

采用凝胶注模成形方法制备氧化铝陶瓷型芯材料,研究其气孔率、体积密度和室温抗弯强度随固相体积含量和烧结温度的变化规律。结果表明,在所研究的固相含量范围内,随着固相含量的不断增加,氧化铝陶瓷型芯的气孔率逐渐减小,体积密度和抗弯强度逐渐增大。在所研究的烧结温度范围内,随着烧结温度的不断升高,氧化铝陶瓷型芯的气孔率逐渐减小,体积密度和抗弯强度逐渐增大。当固相含量为50vol.%,在1 300℃烧结后,型芯样品的抗弯强度为13.3 MPa;在1 600℃烧结后,型芯样品的抗弯强度增加到57.6 MPa。     

有机硅树脂粘结Al_2O_3粉制备陶瓷型芯

以球形Al_2O_3颗粒为基体、液态有机硅树脂为粘结剂,通过干压法制备Al_2O_3陶瓷型芯,考察有机硅树脂加入量对焙烧后陶瓷型芯微观组织形貌、物相组成、显气孔率、线性收缩率、体积密度以及抗弯强度的影响。结果表明,1 500℃烧结温度下,有机硅树脂浓度为0.5wt%时,其均匀分布在球形Al_2O_3颗粒周围,此时陶瓷型芯显气孔率为39%、体积密度2.4 g/cm~3、线性收缩率0.7%及抗弯强度35.9 MPa,在硅树脂考察范围内抗弯强度达最高。     

稀土氧化钇基陶瓷型芯材料的制备研究

通过改变硅树脂含量、烧结温度和保温时间,研究其对稀土Y_2O_3基陶瓷型芯性能的影响规律。试验结果如下:随硅树脂含量增加,样品的体积密度逐渐减小,抗弯强度逐渐降低;随烧结温度升高,样品的体积密度逐渐增加,气孔率逐渐减小,抗弯强度逐渐增大;随保温时间延长,样品的体积密度和抗弯强度呈逐渐上升的趋势,气孔率先下降在保温1 h后无明显变化。当硅树脂含量为3%,烧结温度为1 600℃,保温时间为240 min时,样品的综合性能最佳,其抗弯强度为50.77 MPa,气孔率为21.13%。     

烧结温度对铁尾矿多孔陶瓷结构及性能的影响

以北京密云地区铁尾矿为原料,采用水基料浆泡沫注凝成形-无压烧结工艺制备了具有高气孔率的铁尾矿多孔陶瓷。结合X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)观察及性能测试结果,探讨了烧结温度对铁尾矿多孔陶瓷的孔隙率、体积密度、物相组成、抗压强度、显微结构和孔径分布的影响规律。结果表明:采用泡沫注凝法制备的铁尾矿多孔陶瓷的气孔结构复杂,由大的球形气孔与分布于球形孔壁上的微气孔组成,球形孔径均匀分布于22~78μm之间。随着烧结温度从1070℃升高到1120℃,多孔陶瓷的显气孔率由89%降低至72%,体积密度由0.29 g/cm~3上升至0.76 g/cm~3,抗压强度由0.46 MPa上升至6.19 MPa。当温度升高至1120℃时,尾矿中的主晶相石英因溶解于液相而使其衍射峰明显变弱,同时烧结体进一步收缩致密化,结构更加紧密,使得强度显著提高。     

石英含量对刚玉基陶瓷型芯材料性能的影响

研究了石英含量对刚玉墓陶瓷型芯强度、收缩率、气孔率和体积密度的影响.试验结果表明:在相同的烧结温度下,随着石英含量的增加,型芯的抗弯强度、收缩率不断增大;相同SiO2含量,型芯的抗弯强度、收缩率随烧结温度的升高而增大;在相同的烧结温度下,随着SiO2含量的增多,样品的显气孔率先增加后减小,存在极值;同一成分含量,当SiO2含量≦15%,随烧结温度的升高,样品的显性气孔率增加,而当SiO2为20%,1450℃烧结时型芯的显性气孔率最大.SEM、XRD、EDS分析结果表明,玻璃相的生成和消耗关系是影响型芯显气孔率的重要因素.     

莫来石为矿化剂的硅基陶瓷型芯性能研究

采用石英玻璃粉为基体材料,莫来石粉为矿化剂制备了硅基陶瓷型芯。对型芯试样的显气孔率、体积密度、收缩率、抗弯强度及热膨胀系数进行了测试分析,并对试样的断口形貌进行了表征,确定了莫来石为矿化剂的硅基型芯的使用范围。     

固相含量对热固性硅树脂压注法制备的硅基陶瓷型芯性能的影响

以热固性硅树脂作为增塑剂,无定形二氧化硅粉末作为基体材料,利用压注法制备了硅基陶瓷型芯,研究了硅基陶瓷浆料的流变性能以及基体固相含量对陶瓷型芯性能的影响。研究结果表明:在固相含量为50vol%,添加1 wt%的分散剂时可以获得具有较好流动性的硅树脂陶瓷浆料,浆料呈现剪切变稀的特性;随着基体固相含量从45vol%增加到54vol%,陶瓷型芯的失重率和收缩率逐渐减小,体积密度逐渐增大,显气孔率逐渐减小,室温抗弯强度逐渐增大。在54 vol%固相含量时,获得收缩率为1.43%,体积密度为1.60 g·cm-3,室温强度为7.93 MPa的型芯样品。     

纤维/NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极的制备及性能

以高温固相合成法,采用两步烧结法制备镀铜碳纤维增强的纤维/NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极,即先以NiO、Fe2O3、微量V2O5和MnO2为原料制备NiFe2O4尖晶石基体材料,然后以该NiFe2O4尖晶石基体材料和镀铜碳纤维为原料,采用冷压烧结法制备纤维/NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极.研究镀铜碳纤维添加量对NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极体积密度、气孔率和抗弯强度的影响.结果表明:添加镀铜碳纤维可以显著改善NiFe2O4复合陶瓷材料的性能,当镀铜碳纤维添加量为3%(质量分数)时,其体积密度比不添加镀铜碳纤维试样的体积密度提高约12%,其抗弯强度比不添加镀铜碳纤维的提高约22%.     

添加剂对钛酸铝陶瓷性能的影响(英文)

研究了添加剂对钛酸铝陶瓷的体积密度、物相组成、机械强度以及抗热震性的影响。用反应烧结法制备钛酸铝陶瓷,其中添加剂为MgO、SiO2、Fe2O3及其复合添加剂。通过阿基米德排水法测试陶瓷的体积密度及气孔率,采用三点弯曲方法测试陶瓷强度,并利用热循环实验测定陶瓷抗热震性。结果表明:MgO、SiO2、Fe2O3及其复合添加剂有利于减少气孔率,提高钛酸铝陶瓷强度,增强陶瓷抗热震性。添加剂能促进烧结,形成新相,并且可以提高钛酸铝的晶格常数c。     

硅酸铝纤维对氧化硅陶瓷型芯性能的影响

以石英玻璃粉为原料，添加不同含量的硅酸铝纤维，通过热压注成形法制备出不同硅酸铝纤维含量的氧化硅陶瓷型芯试样，探究了不同硅酸铝纤维含量对氧化硅陶瓷型芯析晶和性能的影响规律。结果说明：随着硅酸铝纤维含量的增加，型芯试样的收缩率逐渐减小，气孔率逐渐增大，方石英含量逐渐增多，而体积密度基本不变；试样的室温和高温抗弯强度随着纤维含量的增加先增大后减小，高温挠度逐渐减小。当硅酸铝纤维含量为3wt.%时，型芯的综合性能最佳，收缩率为1.0%、气孔率为29.23%、体积密度为1.62 g/cm³、室温抗弯强度为23.36 MPa、高温抗弯强度为31.39 MPa以及高温挠度为0.69 mm。综上所述，硅酸铝纤维的加入不仅显著降低了氧化硅陶瓷型芯的收缩，还有效改善了其室温、高温抗弯强度以及高温抗蠕变性能。     

La_2O_3添加量对BaZrO_3基陶瓷型芯性能的影响

以BaZrO_3为基体材料,通过改变La_2O_3的添加量,研究其对BaZrO_3基陶瓷型芯性能的影响。结果表明,随着La_2O_3添加量的增多,型芯试样的线收缩和体积密度逐渐减小,气孔率逐渐增大,抗弯强度逐渐降低,高温挠度先减小后增大。当La_2O_3的添加量为5%时,型芯试样具有较高抗弯强度和更加优异的高温抗变形能力。     

氮化硅多孔陶瓷的制备及微波介电性能研究

通过添加成孔剂,采用反应烧结工艺制备出具有不同气孔率的氮化硅多孔陶瓷.采用阿基米德法、三点弯曲法测试了材料的密度、气孔率及抗弯强度.用XRD及扫描电镜对相组成和显微结构进行了研究,用谐振腔法测试了该氮化硅陶瓷在9360 MHz频率的微波介电特性.结果表明,随着试样中气孔率的增加,试样的介电常数下降;在Si粉中添加α-Si3N4粉后,虽能提高氮化率,改善组织结构,但外加Si3N4和基体生产的Si3N4存在活性差异,两者结合不紧密,使强度降低;加入α-Si3N4粉使晶相组成中Si2ON2的含量降低,能够改善试样的介电性能.     

氮化硅多孔陶瓷的制备及微波介电性能研究

通过添加成孔剂,采用反应烧结工艺制备出具有不同气孔率的氮化硅多孔陶瓷.采用阿基米德法、三点弯曲法测试了材料的密度、气孔率及抗弯强度.用XRD及扫描电镜对相组成和显微结构进行了研究,用谐振腔法测试了该氮化硅陶瓷在9360 MHz频率的微波介电特性.结果表明,随着试样中气孔率的增加,试样的介电常数下降;在Si粉中添加α-Si3N4粉后,虽能提高氮化率,改善组织结构,但外加Si3N4和基体生产的Si3N4存在活性差异,两者结合不紧密,使强度降低;加入α-Si3N4粉使晶相组成中Si2ON2的含量降低,能够改善试样的介电性能.     

酸洗粉煤灰烧结莫来石陶瓷及其力学性能

以酸洗粉煤灰为原料,铝溶胶为铝源,烧结制备了莫来石陶瓷。利用X射线衍射和场发射扫描电镜等分析了莫来石陶瓷的晶体结构与微观形貌,研究了烧结温度和铝溶胶添加量对莫来石陶瓷的烧结行为、析晶过程以及力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度升高,陶瓷体积密度、莫来石含量以及抗弯强度先增大后减小;随着铝溶胶添加量增大,陶瓷体积密度和莫来石含量持续增大,但抗弯强度和维氏硬度先增大后减小。酸洗粉煤灰中添加17.7%铝溶胶,1200℃烧结时莫来石陶瓷综合性能最佳,体积密度为2.67 g/cm^3,结晶度和莫来石含量分别为83.4%和50.2%,陶瓷抗弯强度和维氏硬度分别达到137.6 MPa和7.97 GPa。     

ZrO_2添加量和烧结温度对氧化铝陶瓷性能的影响

采用不同的氧化铝粉为原料,添加ZrO_2,通过冷等静压和烧结工艺制备了致密度较高的氧化铝陶瓷。研究了不同ZrO_2添加量和烧结温度对氧化铝陶瓷的显微组织、烧结性能和显微硬度的影响。结果表明,对于烧结温度为1 600℃和1 550℃的试样,ZrO_2分布在氧化铝晶粒晶界上,显著减少了烧结试样中的气孔。添加ZrO_2降低了烧结温度,提高了烧结试样的致密度,ZrO_2作为第二相也起到了弥散强化的作用。添加ZrO_2可显著改善ZTA复相陶瓷的烧结性能,大幅度提高其相对密度。ZrO_2的加入和烧结温度的提高,均能有效提高试样的抗弯强度。影响试样抗弯强度的因素包括试样的气孔率及试样组分及其性质和微观组织形貌,但试样的气孔率为主要影响因素。提高烧结温度和加入ZrO_2均是通过提高试样的相对密度,降低其气孔率实现力学性能的提升。     

炭化温度对木质陶瓷性能和结构的影响

以烟杆和热固性酚醛树脂为原料制备了木质陶瓷,研究了炭化温度对木质陶瓷失重率、体积收缩率、表观密度、开口气孔率和体积电阻率的影响,并通过扫描电镜、激光喇曼光谱和X射线衍射技术对木质陶瓷的微观结构进行了表征与研究.结果表明,木质陶瓷是一种由烟杆生成的无定形炭和酚醛树脂生成的玻璃炭组成的多孔复合炭材料;炭化温度越高,失重率和体积收缩率越大,体积电阻率越小,表观密度和开口气孔率则在973K出现转折点;炭化温度的升高使木质陶瓷中石墨微晶平均层间距d002减小,堆积厚度Lc增加,微晶直径La在973K之后增加;而木质陶瓷的激光喇曼谱图中只出现表征无序结构的D线和表征石墨结构的G线,并且表征无序化度的R值随着炭化温度的升高以973K为分界点先增加后减小;试样在973K之前主要是进行热解反应,之后则是木质陶瓷结构的重排及有序化过程.     

石英质高温闭孔泡沫陶瓷的制备

采用发泡法，以石英为主料，钾长石作熔剂，并添加适量的CaSO4作发泡剂，PVA为粘结剂，干压成型后于1600℃下制备高温闭孔泡沫陶瓷。综合运用SEM、XRD等测试手段对泡沫陶瓷的孔径分布、显微结构、物相组成等进行了表征。结果表明，泡沫陶瓷的气孔率高达63．29％（闭孔气孔率为58．07％，开孔气孔率为5．22％）；体积密度为0．716g／cm^3：抗压强度为4．56MPa：导热系数为0．137W／（m·K）；主晶相为方石英；且孔径和气孔率随着烧成温度升高以及保温时间延长而增大，气孔率越高，泡沫陶瓷的抗压强度越小，导热系数也越小；在相同气孔率的情况下，气孔孔径越小，泡沫陶瓷的导热系数越小。     

电熔莫来石含量对硅基陶瓷型芯性能的影响

以石英玻璃粉为基体,电熔莫来石为矿化剂,石蜡为增塑剂,通过热压注法制备硅基陶瓷型芯,研究了电熔莫来石添加量对硅基陶瓷型芯综合性能的影响。研究结果表明:随着电熔莫来石含量的增加,样品的室温抗弯强度、高温抗弯强度、高温挠度逐渐降低,收缩率随电熔莫来石含量的增加先减小后增大,显气孔率随电熔莫来石含量的增加先增大后减小。当电熔莫来石的添加量为10%时,型芯样品的综合性能最佳,其收缩率为0.83%,显气孔率为31.49%,体积密度为1.50 g/cm~3,室温抗弯强度为12.28 MPa,高温强度为18.17 MPa,高温挠度为0.95 mm。     

利用粉煤灰和玻璃废料制备泡沫陶瓷的烧成工艺

以粉煤灰和废玻璃为主要原料制备了绿色环保泡沫陶瓷材料。采用发泡工艺,选取碳化硅发泡剂掺入基料中,研究了烧成温度和保温时间对泡沫陶瓷的体积密度、显气孔率和抗压强度的影响。结果表明:以质量分数40%粉煤灰、42%废玻璃、18%钠长石为基料配方,外掺0.5%Si C作为发泡剂,在烧成温度1130℃,保温15 min的工艺下,所获得的泡沫陶瓷孔径在1.5 mm以内,气孔分布均匀,体积密度为0.39 g/cm3,抗弯强度为4.60 MPa,显气孔率为18.6%。该研究结果可为废弃物高附加值的利用提供一种新途径。     

烧结条件对多孔HA生物陶瓷种植体性能的影响

通过对不同温度和保温时间制备的多孔HA种植体试样进行测试分析，研究了烧结条件对材料气孔率、体积密度、吸水率、晶粒尺寸和弯曲强度的影响。结果表明：随着烧结温度的升高和保温时间的延长，气孔率和吸水率减小，体积密度和弯曲强度升高；晶粒长大填充气孔，使多孔材料孔隙率下降而强度增加。