定向金属氧化法制备Al/Al2O3陶瓷基复合材料研究现状

回顾了国内外在定向金属氧化法制备Al/Al2O3陶瓷基复合材料方面的研究成果,详细讨论了合金成分、外敷剂、温度和气氛以及预形体对其反应机理和显微结构的影响,指出了今后定向金属氧化法制备Al/Al2O3陶瓷材料的研究重点和发展方向.     

Al4B2O9纳米棒改性制备优异综合性能的固体聚合物电解质

随着储能设备和电力驱动产品的激增,特别是电动汽车的大规模推广应用,全固态电池被认为是最有可能解决电动设备日益严峻的安全问题和高能量密度需求的策略之一.本文报道了一种Al4B2O9纳米棒改性的聚环氧乙烷(PEO)基固体聚合物电解质(ASPE),其具有高离子电导率、宽电化学窗口、良好的机械性能和阻燃性能.具体来说,因为Al...     

超重力下燃烧合成ZrO2(4Y)/Al2O3的成分、显微组织与力学性能

采用超重力下燃烧合成技术,通过调整ZrO₂体积分数,制备出不同成分与显微组织形态的ZrO₂(4Y)/Al₂O₃复合陶瓷,研究了材料成分、显微组织与力学性能之间的关系。XRD、SEM和EDS结果表明：当ZrO₂体积分数低于37%,陶瓷熔体生成为生长取向各异且以ZrO₂四方相亚微米纤维镶嵌于α-Al₂O₃上的棒状共晶团为基体的复合陶瓷;当ZrO₂体积分数高于40%,复合陶瓷基体则生长为略呈球形的ZrO₂四方相微米晶粒。性能测试结果显示,随着ZrO₂体积分数增加 , 陶瓷相对密度逐渐降低,陶瓷硬度与断裂韧性均在ZrO₂体积分数为33%时出现最高值,而陶瓷弯曲强度则在ZrO₂体积分数为29%达到最大值。     

Fe~(3+)/Ti~(4+)赋存状态对钛酸铝/莫来石复合材料结构的影响

借助XRD、SEM和能谱分析仪等手段,研究了1 600℃煅烧中低品位矾土制备的钛酸铝/莫来石(Al_2TiO_5ss/3Al_2O_3·2SiO_2ss)复合材料经1 200℃保温12h后结构的稳定性。结果表明:高温煅烧中低品位矾土后,其合成材料的结晶物相组成为3Al_2O_3·2SiO_2ss、Al_2TiO_5ss和少量残存的方石英;Fe~(3+)或Ti~(4+)离子以不同形态赋存于结晶相(3Al_2O_3·2SiO_2ss和Al_2TiO_5ss)和非晶相。含Fe~(3+)/Ti~(4+)离子的3Al_2O_3·2SiO_2ss将Al_2TiO_5ss结晶相分割,使其蜷缩其间,并抑制Al_2TiO_5ss的分解;高温下,二者因组成元素相近而致使晶界融合,进而共同构建了体系牢固的致密骨架结构。由3Al_2O_3·2SiO_2ss和Al_2TiO_5ss等高温物相构成的致密结构将非晶相挤压于空隙结构的3Al_2O_3·2SiO_2ss晶间,避免了低熔点相富集带来的不利影响,进而赋予该Al_2TiO_5ss/3Al_2O_3·2SiO_2ss复合材料良好的结构稳定性。     

Cu/Al_2O_3复合薄膜的制备及其抗氧化性能

本文在纺织纤维基材表面采用二次溅射沉积法制备了Cu/Al_2O_3复合薄膜,利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDX)和矢量网络分析仪对室温环境下存放3600h的复合薄膜的表面形貌、元素含量以及屏蔽效能进行了测试,并与相同工艺条件下制备的纯Cu薄膜进行了对比分析。结果表明:与纯Cu薄膜结构的不稳定性相比,由于复合薄膜表层Al_2O_3薄膜的结构稳定性和致密性,Cu/Al_2O_3复合薄膜在保证高屏蔽性能的前提下,具有整体结构的稳定性,表现出了良好的抗氧化性能。     

超重力下燃烧合成大体积凝固态Al2O3/ZrO2（4Y）研究

通过在铝热剂中引入ZrO2(4Y)混合粉末,以超重力下燃烧合成方式,制备出Al2O3/ZrO2(4Y)自生复合陶瓷板材,并研究了复合陶瓷微观结构、生长机理与力学性能.XRD、SEM与EDS结果显示,Al2O3/32%ZrO2(4Y)复合陶瓷基体为亚微米t-ZrO2纤维成三角对称分布其上、取向各异的棒状共晶团,而Al2O3/37%ZrO2(4Y)复合陶瓷则以分布均匀的微米级t-ZrO2球晶为基体.Al2O3/32%ZrO2(4Y)复合陶瓷的强化归因于小尺寸共晶团边界及残余压应力增韧、相变增韧机制引发的高断裂韧性所致;同时,细小t-ZrO2球晶所具有的小尺寸缺陷及相变增韧与微裂纹增韧机制所引发的高断裂韧性也使Al2O3/37%ZrO2(4Y)复合陶瓷得以强化.     

精细粒度Y3Al5O12:Tb荧光材料的燃烧法合成及其特性

以尿素作燃料采用快速燃烧法,得到了YAG:Tb材料的前驱粉末.对前驱粉末热处理后,合成了YAG:Tb荧光材料.通过XRD、SEM和PL光谱等技术,测定了该材料的结构、形貌及发光特性.虽然制备过程中没有加入助熔剂,但该材料的化学纯度明显得到提高.YAG:Tb荧光粉的颗粒精细、分布均匀,粒径在1-2μm之间.分析了YAG:Tb和YAG:Ce,Tb的发光特性.     

Al2O3-Na2O-CaO-SrO系统富Al2O3区域固态反应的研究

用理学Ｘ射线衍射仪、ＴＧ－ＤＴＡ、ＩＲ－４４０ 红外光谱研究了Ａｌ２Ｏ３－Ｎａ２ Ｏ－ＣａＯ－ＳｒＯ系统富Ａｌ２Ｏ３ 区域固态反应。实验结果表明,煅烧过程固态反应的最终物相组成为Ｎａ２Ｏ·１１Ａｌ２Ｏ３,ＣａＯ·６Ａｌ２Ｏ３ ,ＳｒＯ·６Ａｌ２Ｏ３ 与α－Ａｌ２Ｏ３ 共存     

Al2O3/Ti-Al复合材料中Al2O3晶须的原位合成

利用氧对金属Ti、Al粉的部分氧化,原位合成了含有氧化铝晶须的Al2O3/Ti-Al复合材料,通过XRD和SEM等测试手段,发现Al2O3晶须呈网状交叉分布于基体内部的孔隙中.分析了晶须的生成机理,认为氧化铝晶须是通过VLS机理生成,复合材料的原始组成和温度对晶须的显微型貌有直接的影响:随原始组成中铝含量的增加,产物中晶须的数量总体上是在递增的,且发达程度逐渐提高;热处理温度对晶须直径有直接影响,温度升高可以增加晶须直径.     

Al2O3涂层的真空吸附研究

合肥光源的脉冲切割磁铁表面用等离子体喷涂了一层A12O3,发现这种涂层表面出气率较小,这种特性对于维持注入段的系统真空度,提高束流寿命很有好处.本文的工作是制备了涂层样品,进行了真空环境下的吸附实验,同时使用了SEM、XRD、ASAP、XPS等测试手段分析涂层的微观特性与吸附成因.结果表明涂层具有多孔表面特性,晶相结构、比表面积和孔径分布都发生了变化,得到了250℃烤24h处理后在室温条件下涂层吸附能力的定量结果,对气体分子的吸附形态做了初步探讨.     

Y2Zr2O7：Eu^3＋纳米微粒的合成与变温发光特性研究

采用低温燃烧法制备了Y2Zr2O7:Eu3+纳米微粒,用XRD和HRTEM对纳米微粒的结构、形貌进行了分析和表征.作为对比,采用高温固相法制备了Y2Zr2O7:Eu3+体相材料,对其变温发光特性进行了测试和对比研究.结果表明,Y2Zr2O7:Eu3+纳米晶的606和628nm发射(5D0→7F2)最强,与5D0→7F1磁偶跃迁相对发光强度较体相材料增强60%,且随着温度的降低,Eu3+离子5D0→7FJ(J=1,2,3,4)跃迁发光强度均有变化.另外,采用盐酸"浸蚀"技术对Y2Zr2O7:Eu3+纳米微粒进行了表面处理,室温发射光谱测试表明:5D0→7F2,3,4电偶跃迁与5D0→7F1磁偶跃迁的相对强度较表面处理前减小约15%.对观测到的结果通过纳米微粒的表面效应和激活离子所处局域环境的变化进行了定性解释和讨论.     

纳米Al/Al2O3复合材料中Al2O3膜的碎化对性能的影响

观察了在不同温度下退火的Al/Al2O3复合材料的微观组织，结果表明，当退火温度达570℃时包裹着Al核的非晶Al2O3壳开始破碎。研究了非晶Al2O3膜的破碎机理并在此基础上讨论了材料微观结构与力学性能和内耗的关系，发现氧化膜的状态对材料的力学性能和内耗特征具有决定性的影响。     

低价硫化铝法从氧化铝直接炭还原制铝的动力学研究

低价硫化铝法从氧化铝直接炭还原制铝的动力学过程极为复杂,过程的前期受界面化学反应控制,过程后期受扩散过程控制,并求得不同时期的活化能,反应前期:E1=63.81 kJ/mol(6.67 Pa)、E2=50.82 kJ/mol(66.7 Pa)、E3=54.72 kJ/mol(666.7 Pa)、E4=39.61 kJ/mol(1333 Pa);反应后期:E*1=112.90 kJ/mol(6.67 Pa)、E*2=89.92 kJ/mol(66.7 Pa)、E*3=97.32 kJ/mol(666.7 Pa)、E*4=51.83 kJ/mol(1333 Pa).从动力学的角度提出了反应的较佳条件.温度、真空度的提高一方面可增大反应速率,但另一方面却加大了硫化铝的挥发,仅从增大速率而言,温度应大于1100 ℃,真空度应优于1333 Pa为宜.     

Al2O3保护层对高温下Pt/ZnO/Al2O3电极导电稳定性的影响

本工作研究了Al₂O₃保护层的厚度对高温下声表面波器件电极导电稳定性的影响, 采用激光分子束外延方法在Pt/ZnO/Al₂O₃电极上制备了不同厚度的Al₂O₃保护层。通过测量样品高温环境中的实时电阻, 发现Al₂O₃缓冲层的厚度对电极在高温下的导电稳定性的影响非常大。结果表明, 没有Al₂O₃保护层时, Pt/ZnO/Al₂O₃电极的电阻升温至800 ℃时开始急剧地增加。当包覆40 nm的Al₂O₃保护层时, 电极在升温至900 ℃以上才出现电阻值剧烈增加的现象。而随着Al₂O₃保护层厚度的增加, 电极的电阻在高温下的导电性能也更加稳定。SEM测试结果表明, 经过1000 ℃、1 h的高温测试后, Al₂O₃保护层越薄的Pt/ZnO/Al₂O₃电极, 结块形成的Pt颗粒越大与不连续的Pt空洞更多。这些结果为制备高温下稳定工作的声表面波器件提供了一条新的思路。     

铝碳质滑板材料抗氧化研究进展

结合铝碳质滑板的氧化行为和抗氧化要求,分别对添加抗氧化剂技术和抗氧化涂层技术进行了介绍,对各种抗氧化剂及抗氧化涂层技术的作用机理进行了详细描述.在此基础上,对铝碳质滑板材料抗氧化技术的研究发展方向提出了一些见解.     

气压烧结Al2O3/TiCN复合材料的研究

运用气压烧结工艺克服了热压工艺的局限性,制备了Al2O3/TiCN复合材料,考察了材料在不同温度烧结时的致密化行为及其力学性能,结果表明气压烧结制备的Al2O3-30wt%TiCN陶瓷复合材料,相对密度达到99.5%,抗折强度为772MPa,硬度为19.6GPa,断裂韧性高达5.82MPa/m2.     

Al2O3/Al2O3 Joint Brazed with Al2O3-particulate-contained Composite Ag-Cu-Ti Filler Material

1.IntroductionTo improve the mechanical properties and relieve mis-matches between the filler metals and base materials,the particulates of superalloys,ceramic or carbon fiberswere added into the conventional brazing filler metal toform composite filler material.The method has beenused in aero-engine component repairing[1,2],fine castcomponent joining[3],wide clearance butt jointing[4],ce-ramic brazing[5,6]and electronic package[7].However,the method was used mostly in metal brazing.The mi-cro…     

Y2O3对反应烧结制备Si3N4多孔陶瓷的影响

采用Si粉混合Si3N4粉反应烧结工艺方法制备Si3N4多孔陶瓷,研究了烧结助剂Y2O3对Si3N4多孔陶瓷的相组成、微观结构、显气孔率和强度的影响,结果表明:在高纯N2气氛,1350℃保温12h条件下,添加5% Y2O3(质量分数)的Si与Si3N4混合粉中粉体颗粒界面位置形成微晶中间相,使硅粉完全氮化并全部生成Si3N4,新生成的的Si3N4有效桥联原料中颗粒,使得多孔陶瓷在显气孔率略降的同时抗折强度由无烧结助剂时的28.1MPa提高到45.2 MPa.     

纳米(ZnO,Al2O3)复合掺杂对3Y2O3-ZrO2材料电性能的影响

以3Y2O3—ZrO2纳米粉和ZnO，A12O3纳米粉为原料，采用交流阻抗谱技术对掺少量ZnO和A12O3的3Y2O3—ZrO2烧结陶瓷进行电性能研究。研究表明：少量纳米ZnO掺杂降低了3Y2O3—ZrO2的电导率，但随着掺人量的增加，电导率开始回升。在ZnO掺杂样品中加入少量纳米A12O3进行复合第二相掺杂，结果提高了3Y2O3—ZrO2材料的电导率。同时少量A12O3的掺人降低了晶粒电导活化能，使得晶粒电导率增加。