直接金属氧化法制备SiCp/Al2O3-Al复合材料的显微结构及工艺因素的研究

在低成本的前提下 ,利用直接金属氧化法 (DIMOX)制备了SiC颗粒增强Al2 O3-Al基复合材料 ,并详细叙述了此种方法的工艺过程。借助于X—射线衍射 (XRD)和扫描电镜 (SEM)对该种复合材料的微观结构进行了观察 ,分析了SiO2 层、合金成分和温度制度对复合材料性能的影响。结果表明 ,此种复合材料结构致密且渗透完全 ,微观结构由三种相互穿插相组成 :SiC预制体、连续的Al2 O3基体 ,呈网状结构分布的未被氧化的残余Al。合金成分及烧成制度是此工艺过程中的最重要的工艺参数。     

Al2O3/SiCp纳米复合材料化学制备工艺研究

化学工艺是剪裁和控制陶瓷材料显微结构最有效的手段之一。为此详细研究了Al2O3/SiCp纳米复合材料的化学制备工艺,利用非均匀成核法在纳粹SiC粒子表面包覆一层Al（OH）3后,其等电点IEP由pH=3.4移至pH7.5,表现出类似Al2O3的胶态特性,在pH＝4．5－5．0之间,包覆型SiC与Al2O3荷电性相同,通过胶态悬浮液混合,将包覆型纳米SiC均匀分散于Al2O3基体中,最后,在不加任何分散剂的条件下,制备出高固相、低粘度的包覆型SiC－Al2O3水基浆料,并成功利用凝胶注模型成型（gelcasting）工艺,制备出显微结构均匀的Al2O3/SiCp纳米复合陶瓷材料素坯。     

Ti3SiC2/Al2O3复合材料的制备与性能研究

以TiC／TiO2/Si／Al／Ti等为主要原料，采用热压法原位合成Ti2SiC2／Al2O3复合材料，分别探讨了Al掺入量和工艺制度对Ti3SiC2/Al2O3复合材料物相、显微结构以及性能的影响。结果表明：原位合成制备的Ti3SiC2/Al2O3复合材料与传统方法合成制备的纯Ti3SiC2材料相比，材料的硬度和致密度均有很大的提高。     

Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料的研究

以Al2TiO5微细粉、SiO2-Al2O3微细粉为原料,外加6%(质量分数,下同)PVA结合剂,100 MPa压力成型,1400 ℃保温1 h烧成,制备出低热膨胀系数,抗热震性能优于SiO2-Al2O3材料的Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料.对复合材料的性能测定分析,研究不同的Al2TiO5含量、烧结温度等对Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料性能的影响,获得了制备性能优良的Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料的最佳工艺参数.     

Fe3Al/Al2O3复合材料的凝胶注模成型工艺研究

机械合金化法制备Fe3Al粉,用凝胶注模成型的方法制备Fe3Al/Al2O3复合材料.结果表明,用凝胶注模成型工艺制备出了Fe3Al/Al2O3复合材料,分散剂MN可以显著提高浆料的固相含量,固相含量对浆料流变性有重要影响,10% Fe3Al/Al2O3坯体的微观结构最均匀.     

Al/Si比对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构和性能的影响

SiO2-Al2O3-MgO系玻璃因具备强度大、弹性模量高等优异性能而用作高模量玻璃纤维的制备.采用熔融冷却法制备了不同Al/Si比的SiO2-Al2O3-MgO系基础玻璃,并研究了玻璃的结构和性能.红外光谱分析表明,玻璃网络结构由铝氧四面体[AlO4]和硅氧四面体[SiO4]相互连接而成.随着Al/Si比的增加,[AlO4]含量保持不变,[AlO6]含量逐渐增加.DSC分析表明,本系统玻璃的玻璃转变点Tg、成核温度Tx均随Al/Si比的增大而提高,玻璃的析晶倾向变强烈.热膨胀分析表明玻璃的热膨胀系数随Al/Si比的增大呈现先增大后减小的趋势.物理及机械性能测试结果如下:随Al/Si比的增大,密度、弹性模量均随之不断增大;而弯曲强度和维氏硬度则是持续降低.     

Al2O3/TAI复合材料的制备与性能研究

采用热压烧结法制备A12O3/TiAl复合材料,研究了不同A12O3体积分数对A12O3/TiAl复合材料的相对密度、弯曲强度、断裂韧性以及耐磨性的影响.研究结果表明,掺入20%A12O3时,复合材料的相对密度达到最小,随着烧结温度的不断升高,A12O3/TiAl复合材料的相对密度不断增加.当A12O3含量为15%时,弯曲强度与断裂韧性达到最佳,其值分别为865.9Mpa和17.60MPam1/2.随A12O3体积分数的增加,A12O3/TiAl复合材料的摩擦系数不断增加,而磨损失重则呈先降低后增大的变化趋势,当A12O3含量为15%时,在不I司载荷作用下,材料的磨损失重均最小.     

Al2O3-W复合材料的抗渣蚀性能

在埋炭条件下,以金属铝粉、氧化钨及刚玉为原料,对以铝热反应为基础制备的Al2O3-W复合材料的抗渣性能进行了研究.结果表明Al2O3-W复合材料的抗渣性能随金属钨含量的增加而改善.金属钨和渣较差的润湿性是一个重要因素,而氧化铝和熔渣的反应机理和常规刚玉质材料的抗渣蚀机理一致.金属钨和渣中被还原的铁相反应生成高熔点相Fe7W6,增加了液相的粘度,抑制了熔渣的侵蚀和渗透.     

SiCp/Al复合材料的应用及无压渗透法制备

综合介绍了SiCp／Al复合材料的性能、应用及其制备方法。着重介绍了无压渗透法,指出了该工艺的优缺点。对SiCp／Al系统的润湿性及改善润湿性的方法作了论述。     

SiCp/Al基复合材料制备工艺的优化

本文利用热压烧结技术制备了性能优良的SiCp5vol%Al基复合材料,利用正交实验对参数进行了优化。结果表明,SiCp5vol%Al基复合材料的最佳工艺参数为烧结温度600℃、高温压力70MPa、保压时间7min。     

Al2O3/环氧树脂复合材料导热性能的研究

分别选用纳米和超细Al2O3填料,采用直接分散法制备Al2O3/环氧树脂复合材料,研究了不同填料含量的复合材料的导热性能,并结合理论模型探讨粉体粒径对导热性能的影响.结果表明:随着Al2O3含量的增加,复合材料的导热系数增大.当加入40%的超细Al2O3填料时,复合材料的导热系数达到0.535 W/(m·K),是纯环氧树脂的3倍.实验测量值与Y. Agari模型参数均表明:超细Al2O3的体系中粒子更容易形成导热链,可以更有效地提高环氧树脂体系的导热性能.     

环氧树脂/纳米α-Al2O3复合材料性能的研究

以纳米α-Al2O3作为增强材料，制备纳米复合材料，研究了不同处理方法及不同的纳米α-Al2O3质量分数对纳米复合材料性能的影响，采用透射电镜对纳米α-Al2O3粒子的分布进行了表征。结果表明，当纳米粒子α-Al2O3质量分数为2％时，复合材料的拉伸强度为61．1MPa，拉伸模量为3．42GPa，玻璃化温度为137．97℃。     

用Y2O3-Al2O3-SiO2钎料进行Si3N4的连接

本文用二种Y2O3-Al2O3-SiO2(YAS)钎料进行Si3N4/Si3N4的连接研究.在20kPaN2,1450℃～1650℃保温15min的实验条件下,Si3N4/Si3N4的接头强度随连接温度的增加先增后降.微观分析表明:接头强度与YAS/Si3N4的界面扩散反应和接头残留玻璃相的厚度有关.     

热压烧结工艺制备Fe3Al/Al2O3复合材料的物相组成和显微结构研究

本实验采用机械合金化工艺结合热处理工艺制备Fe3Al金属间化合物粉末,并将Fe3Al粉末与Al2O3粉末相混合制备Fe3Al/Al2O3复合粉末,并通过热压烧结工艺制备Fe3Al/Al2O3复合材料块材试样,对Fe3Al/Al2O3复合材料的物相组成,显微结构和力学性能进行研究.结果表明采用机械合金化工艺球磨60h后得到Fe-Al金属间化合物粉末.并经过800℃和1000℃热处理后得到Fe3Al金属间化合物粉末.经过热压烧结后得到的Fe3Al/Al2O3复合材料块材主要有Fe3Al相和Al2O3相.Fe3Al/Al2O3复合材料的显微结构均匀致密.Fe3Al晶粒均匀分布在Al2O3基体中,Fe3Al晶粒的平均颗粒尺寸为3～4μm,而Al2O3基体颗粒尺寸为4～5 μm.随着基体中Fe3Al合金含量的增加,Fe3Al/Al2O3复合材料的密度和相对密度逐渐增加;Fe3 Al/Al2O3复合材料的抗弯强度和断裂韧性逐渐增加;Fe3Al/Al2O3复合材料的洛氏硬度和弹性模量逐渐降低.Fe3Al/Al2O3复合材料具有较高的力学性能是由于复合材料具有均匀致密的显微结构.     

填料型La2O3/Al2O3-Al催化剂的制备及其催化性能

以n水硝酸镧[La(NO3)3·n H2O]为原料,阳极氧化铝(Al2O3-Al)为载体,采用水热合成法将活性组分负载在Al2O3-Al上,制备了填料型固体碱催化精馏元件La2O3/Al2O3-Al,以丙酮缩合制备二丙酮醇为探针反应,考察了制备条件对催化剂性能的影响。采用XRD、SEM对催化剂的性能进行了表征。结果表明,活性组分La2O3均匀分散在载体Al2O3-Al表面上。当La(NO3)3·n H2O与氨水(NH3·H2O)的摩尔比为1∶8,油浴温度为160℃,油浴时间10 h,N2保护下焙烧温度为550℃,焙烧时间为2 h时,催化剂的活性最高,此时丙酮转化率为4.1%,二丙酮醇选择性98%。     

Y2O3添加量对Al2O3/ZrO2复合材料烧结行为和热机械性能的影响

研究了Y2O3添加量对Al2O3/ZrO2复合材料烧结行为和热机械性能(高温抗折强度和抗热震性)的影响,并研究了这些性能与物相组成和显微结构间的关系.结果表明:Y2O3在Al2O3/ZrO2复合材料中起稳定ZrO2晶型、改善烧结致密化、提高高温抗折强度和抗热震性的作用.当Y2O3添加量为1%时,试样的烧结性能和高温抗折强度较佳,体积密度、显气孔率和线收缩率分别为3.27 g/cm3、21.95%和7.43%,高温抗折强度达29 MPa;抗热震性则在Y2O3添加量为0.5%时较佳,其残余强度保持率为71%.Y2O3对Al2O3/ZrO2复合材料烧结性能和热机械性能的影响与Y2O3/ZrO2固溶体的形成、Al2O3和ZrO2晶体间的结合程度及试样中微裂纹含量密切相关.     

Fe/Al2O3梯度涂层的制备与性能

采用喷涂法和溶胶-凝胶法相结合的工艺制备钢基Fe/Al2O3梯度涂层复合材料,并对其性能进行分析。结果表明：Fe/Al2O3梯度涂层与钢基体的界面结合强度较高,达21.2MPa;涂层与基体以及涂层与涂层之间没有明显的界面,实现了良好结合。涂层的表面硬度要比钢基体高4-5倍;Fe/Al2O3梯度涂层主要由α-Al2O3、AlFeO3、Al2Fe2O3和Al3Fe5O3物相组成。     

放电等离子烧结制备Ti/Al2O3复合材料

Ti基金属复合材料是一种新型高温结构材料.本文利用放电等离子烧结技术,在温度1250℃、压力30MPa、真空度6Pa,保温时间10min条件下,制备了相对致密度较高的Ti/Al2O3复合材料.借助XRD,SEM,EDS等测试手段对该复合材料的物相组成、界面反应、微观结构以及致密度进行了观察与分析.结果表明:利用SPS技术制备Ti/Al2O3的复合材料,晶粒细小且分布均匀,结构致密、2相之间结合状态良好,相对致密度随材料中陶瓷相含量的增多而有所降低.Ti,Al2O32相之间无明显界面化学反应发生.     

纳米Al2O3／PTFE复合材料制备工艺参数的确定

对氧化铝填充聚四氟乙烯材料进行了压制试验,讨论了成型压力与试件的致密度、压缩强度的关系,得出了较合适的成型压力.     

Al/Al2O3复合热喷涂粉体制备及其涂层耐腐蚀性能研究

Al/Al2O3复合材料具有密度小、耐磨、抗高温、抗热震性好等多方面的优异性能,应用日趋广泛.本文选择再造粒的方法制备出了几种配比不同的Al/Al2O3复合粉体,比较不同配比的复合粉体的物理性质.对复合粉体进行了火焰喷涂,对喷涂后获得的涂层进行了耐腐蚀性能的检测.Al/Al2O3复合粉体的流动性随着Al2O3含量增加越来越好,Al2O3的质量分数为75％的粉末的流动性最好.而Al2O3的质量分数为80％的涂层的耐腐蚀性能最好.