复合烧结助剂中TiO_2对α-Al_2O_3陶瓷支撑体的性能影响

以α-Al_2O_3为骨料,采用挤压形制备单管式α-Al_2O_3陶瓷支撑体。主要研究烧结助剂TiO_2及其添加量对α-Al_2O_3陶瓷管支撑体性能的影响。分析了α-Al_2O_3陶瓷支撑体中TiO_2对支撑体烧结温度、晶相组成和微观形貌等的影响。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对成品进行表征。研究表明:TiO_2作为一种主要烧结助剂,明显促进支撑体烧结和致密性。当TiO_2的添加量为3.0%时,制备出的氧化铝支撑体样品的抗折强度为70.75 MPa,孔隙率为31.58%,纯水通量达到5 489.64 L/m2·h·MPa,酸/碱腐蚀重量损失率为1.88/1.60%。     

烧结制度对单管式氧化铝陶瓷支撑体性能的影响

以α-Al2O3为骨料、羧甲基纤维素为造孔剂和粘结剂、Cu O-Ti O2为烧结助剂制备单管式氧化铝陶瓷支撑体,对支撑体孔隙率与抗折强度进行测试,并用X线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对支撑体的物相与微观结构进行分析与观察,研究升温速率、保温时间和烧结温度等烧结工艺参数对支撑体性能的影响。结果表明:在高温烧结过程中形成Al2Ti O5、尖晶石型Cu Al2O4和铜铁矿型Cu Al O2,可促进烧结,其中Al2O3与Ti O2之间发生固溶反应形成Al2Ti O5相起主导作用;在30~200,200~350,350~800,800~1 200℃这4个温度范围内,分别以12,6,12和4℃/min的升温速率匀速升温,并在350和1 200℃分别保温0.5和2 h,最后随炉冷却,制得的支撑体具有良好的孔隙率、抗折强度和微观结构,孔隙率达到30.98%,抗折强度为104.88 MPa。     

羧甲基纤维素对氧化铝陶瓷支撑体性能的影响研究

以α-Al_2O_3为骨料,羧甲基纤维素(CMC)为成孔剂和粘结剂,丙三醇为润滑剂和增塑剂,CuO-TiO_2为烧结助剂,采用挤压成型法和固态粒子烧结法制备单管式α-Al_2O_3陶瓷支撑体,系统地分析了羧甲基纤维素对支撑体性能的影响。通过扫描电镜(SEM)、压汞仪和自制装置对成品进行测试表征。研究结果表明:羧甲基纤维素作为成孔剂,其添加量对支撑体的性能具有明显的影响,当选取CMC的添加量为4%(质量分数)时,可制得孔隙率为31.85%,纯水通量为5107.68 L/m~2h MPa,抗折强度为104.429 MPa,酸碱腐蚀质量损失分别为0.88%及0.92%的性能优良的支撑体。     

粉煤灰基陶瓷膜支撑体的制备与尺寸放大试验

选取固体废物粉煤灰作为支撑体骨料,TiO2为烧结助剂,羧甲基纤维素（CMC）为黏结剂,木炭粉为造孔剂,采用固态粒子烧结法制得初始陶瓷膜支撑体样品,并对其进行等比尺寸（直径）放大制备。探究支撑体尺寸放大制备中烧结温度、造孔剂添加量、尺寸（直径）放大倍数等因素对支撑体性能的影响,对物质组成、微观形貌、抗折强度、纯水通量、酸碱腐蚀率及孔径分布等性能进行表征。结果表明：最高烧结温度为1 050 ℃,造孔剂木炭粉添加量为15%（质量分数）,放大到原尺寸（直径）的2倍时,所制得支撑体性能最佳,其内部孔隙均匀,颈型结构明显,纯水通量为4 728.26 L/(m2?h?MPa),抗折强度为25.15 MPa,中值孔径为3.06 μm,孔隙率为38.56%,酸、碱质量损失率分别为0.33%、0.25%。     

TiO_2添加量对黄土基陶瓷膜支撑体性能的影响

以平均粒径为38.78μm的洛川黄土为骨料,木质纤维素(LCS)为造孔剂兼粘结剂,二氧化钛(TiO2)为烧结助剂,通过滚压成形法制备单管式黄土基陶瓷膜支撑体,采用纯水通量、抗弯强度、耐酸碱度、晶相组成的分析及表面形貌的观察对支撑体进行表征,探究TiO2的添加量对支撑体性能的影响。结果表明,支撑体中引入TiO2可促进黄土基陶瓷膜支撑体的烧结与致密。在烧结温度为1 050℃,TiO_2添加量为4%时,支撑体的抗弯强度为31.97 MPa、纯水通量为3 487.27 L/(m2·h·MPa)、孔隙率为33.48%、平均孔喉半径为3.14μm,耐酸和碱腐蚀后质量损失率分别仅为0.14%和0.13%,且观察到支撑体表面晶粒大小均一,有较多的微孔。     

氧化铝陶瓷作为脱氯反应器内衬的研究

通过正交试验设计方法,改变坯料配方与烧结制度制得了氧化铝陶瓷,对制备出的Al2O3陶瓷试样进行了物理性能测试和抗热震性能的测定。通过综合评分法对正交试验所得的数据进行分析,对通过正交试验所得最优方案研制出的试样进行了抗HCl腐蚀与抗热震实验,并对腐蚀前后的试样进行扫描电镜与能谱分析。实验结果表明试样4(A2B1C2D3)氧化铝陶瓷最适合作为脱氯反应器内衬材质。     

氧化铝陶瓷刀具材料的制备及力学性能

采用硫酸铝铵热分解方法制备出颗粒细小(～100 nm)、粒径分布范围窄、团聚程度轻、性能良好的α-Al2O3纳米粉体,并研究了氧化铝陶瓷刀具材料的制备及力学性能.研究表明,以氧化镁和氧化钇作添加剂,α-Al2O3纳米在1 550 ℃真空烧结2 h,可获得相对密度达98.7%的氧化铝陶瓷.样品的维氏硬度为17.0 GPa,洛氏硬度HRA为93,抗折强度404 MPa,断裂韧性5.7 MPa·m1/2,达到了高性能氧化铝陶瓷刀具的性能要求.     

ZnO/Y_2O_3 对氧化铝基陶瓷性能的影响

研究了ZnO/Y_2O_3复合添加剂对75%氧化铝基陶瓷烧结性、体积密度、抗折强度和物相组成的影响. 结果表明: 当ZnO/Y_2O_3为1∶ 0.3时, 在1290 ℃烧结后, 样品的性能可达到: 抗折强度149.9 MPa和体积密度3.16 g·cm~(-3). XRD分析结果表明: ZnO/Y_2O_3不同比例复合时, 锌铝尖晶石相、钙长石相和刚玉相发生了较大变化, 从而影响了材料的性能.     

MgO和Al2O3对铁矿粉烧结液相生成的影响

为阐述烧结过程熔融机制和成矿机制,明确MgO、Al2O3质量分数对烧结液相生成和矿物组成的影响是至关重要的。利用Factsage软件计算Fe2O3 SiO2 CaO Al2O3 MgO体系的液相生成,计算氧分压在500Pa时,不同温度,不同MgO、Al2O3质量分数下体系液相生成和液相区分布的影响。通过烧结试验,分析烧结矿的矿相和矿物成分,结合软件计算得出烧结矿中MgO质量分数为2.0%、Al2O3质量分数为3.0%时其液相量、矿相、矿物成分达到最优适合烧结冶炼的标准。     

Al_2O_3单晶W-Y_2O_3金属化工艺研究

研究了Y2O3含量及金属化烧结温度对Al2O3单晶W-Y2O3金属化质量的影响。用纯钯钎料对金属化的Al2O3单晶与铌合金进行了真空封接,测试了封接强度和气密性,用扫描电子显微镜(SEM)观察了金属化层形貌,用X射线衍射(XRD)对金属化层进行了物相分析。结果显示,Y2O3含量为2.0%时,封接强度最高,达到45 MPa;Y2O3含量为3.0%时,封接气密性最高,氦漏率达到1×10-10Pa·m3·s-1;Y2O3含量达到5.0%时,金属化层烧结过程中生成的液相量过多,金属化层龟裂。金属化烧结温度对金属化质量及封接件的性能影响显著,金属化烧结温度越高,金属化层越致密,封接件的强度和气密性越高。烧结温度为1650℃时,金属化层经历了固相烧结,真空封接后金属化层呈不连续、厚度不均的分布状态。烧结温度达到1760℃及以上时,金属化层中有液相生成,封接件的强度和气密性明显提高。金属化温度达到1850℃时,焊接后的金属化层保持致密、连续的分布状态,界面反应产物为Al5Y3O12,封接强度高于40 MPa,氦漏气率达到1×10-10Pa·m3·s-1,为比较理想的金属化烧结温度。     

多孔金属陶瓷膜研究进展

以多孔金属为基体的陶瓷膜具有力学强度高、过滤精度高和耐高温耐腐蚀等优点,已广泛应用于过滤、分离等领域。通过对比国内外多孔金属陶瓷膜的发展现状,综述了多孔金属陶瓷膜的结构特点、制备方法、对多孔金属基体的要求、研究现状和发展趋势,重点介绍了以多孔金属为基体的Ti O2和Al2O3膜的制备和研究。     

TiO2和Al2O3加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响

以α-Al2O3、TiO2和轻烧MgO为原料,在轻烧MgO含量固定不变的情况下．研究了在1400～1600℃下α-Al2O3和TiO2的加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响。结果表明：当烧结温度低于1500℃时,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的显气孔率降低,体积密度增加;当烧结温度升高到1600℃时,TiO2的加入使试样的烧结性能稍微变差;且在1600℃保温3h烧后的试样中,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的晶粒尺寸增大,但当Al2O3含量为0时,试样的晶粒尺寸又有所减小。     

Influence of La2O3 on preparation and performance of porous cordierite from rice husk

A porous cordierite was synthesized at 1350 ℃ using rice husk as silica source and pore forming agent, and La2O3 as fluxing agent. The crystal phases of the cordierite were analyzed by X-ray diffraction (XRD) and their microstructures were observed by scanning electronic microscopy (SEM). The flexural strength, porosity and thermal expansion coefficient of the porous cordierite samples were inves- tigated in detail. Results showed that when 5 wt.% La2O3 was added, the flexural strength, porosity and thermal...     

莫来石/SiC复相材料的烧结工艺和成分优化

利用工业氧化铝和超细氧化硅合成莫来石，并结合SiC制备出了莫莱石／SiC复相材料。研究了烧结工艺及氧化铝和氧化硅的摩尔比对复相材料密度和强度的影响，并以材料的热震残余强度为指标、利用正交设计法研究了微量添加剂的影响效果。结果表明，复相材料的体积密度随烧结温度的升高和烧结时间的延均出现先升高后降低的规律，而开口气孔率的变化规律则相反；随结合相中Al2O3与SiO2的摩尔比的提高，复相材料的密度增加、气孔密度降低，而强度则先增后减，通过烧结工艺与结合相和添加剂成分的优化，材料密度最高可达2．5g/cm^2，抗折强度达34．5MPa，耐压强度可达90MPa，热震后的残余强度率为67．2％。     

铝电解用TiB2/Al2O3复合阴极的烧结与性能研究

以氧化铝溶胶为粘结剂,采用冷压烧结法制备出铝电解用TiB2/Al2O3复合阴极材料,研究了烧结温度、烧结时间和溶胶添加量对复合阴极相对密度、电阻率和抗压强度的影响。结果表明:烧结温度的提高能够增加复合阴极的相对密度,同时有利于降低复合阴极电阻率。1 400℃烧结的复合阴极相对密度可达93.83%,电阻率最低为0.56μΩ.m。随着烧结时间的延长,复合阴极的电阻率先降低后增加。烧结时间为5 h时复合阴极电阻率最低,为0.72μΩ.m。当溶胶含量为25%,1 400℃烧结5 h时,复合阴极材料性能最佳,其电阻率可达0.72μΩ.m、抗压强度为38.70 MPa。     

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In order to effectively protect the hearth lining of the blast furnace by using materials containing titanium, the corrosion behavior of slags containing TiO2 to Al2O3 ceramic cup was experimentally investigated through slag resistance test in static crucible and calculation of slag quantity by mass conservation of CaO. The effect of temperature, reaction time and slag binary basicity on the corrosion behavior was studied, and the corrosion mechanism was discussed. The results show that increasing temperature and prolonging reaction time can lead to an increase of corrosion of Al2O3 ceramic cup by the slags with TiO2, whereas the corrosion shows a decrease trend with the increase of slag binary basicity. The corrosion mechanism can be summarized as that: CaO and SiO2 in slag will react with Al2O3 from ceramic cup to form CA6, C2AS and CAS2; the formed CA6, C2AS and CAS2 will dissolve into slags?? some high-melting-point minerals such as MA and CA2 near the original brick layer of ceramic cup will be formed to make slag more viscous.     

Effect of Y2O3 and Sm2O3 on Sintering and Mechanical Behaviors of Alumina Ceramics

The effects of Y2O3 and Sm2O3 doping on the sintering temperature, microstructure and mechanical behaviors of Al2O3 ceramics were investigated. The experimental results show that the sintering temperature can be decreased and the mechanical behavior can be improved by adding rare earth in alumina ceramics. The relative density of rare-earthdoped alumina ceramics reaches 98.8% after sintering at 1600 ℃ for 2 h, and its bending strength and fracture toughness reach 439 MPa and 5.28 MPa·m1/2,respectively.Introduction of Y2O3 and Sm2O3 in Al2O3 can restrain the growth of grains, refine the size of grains, and thus form a fine-grained structure. The fracture characteristic is the mixed modes of intergranular and transgranular fracture.     

等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2陶瓷涂层的显微组织及摩擦学性能

以Al_2O_3-TiO_2(x=0%,3%,13%,20%,40%,质量分数)复合陶瓷粉末为原料,采用等离子喷涂工艺在316L不锈钢基体表面制备5种陶瓷涂层。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X线衍射仪(XRD)、荧光金相显微镜分析粉末和涂层形貌、微观结构、物相组成及涂层孔隙率;利用显微硬度计及摩擦磨损试验机测试涂层力学及摩擦学性能,观察试样磨损形貌,分析磨损机理。结果表明:涂层呈典型的等离子喷涂层状堆积特征,涂层与基体结合良好。随TiO_2含量增加,涂层主相由γ-Al_2O_3向Al_2TiO_5相过渡,涂层韧性升高,硬度和孔隙率降低。在大气环境下,低TiO_2含量的涂层(Al_2O_3、AT3)发生应力疲劳磨损,高TiO_2含量的涂层(AT13、AT20和AT40)发生应变疲劳磨损;而在水环境下,5种涂层均发生应力疲劳磨损。     

热压技术在新型P/M金属基复合材料中的应用

反应烧结是合成颗粒增强金属基复合材料 (MMCs)的新工艺。与传统P M工艺相比 ,通过化学反应在金属基体中产生增强颗粒有诸多优势。由Al TiO2 B经反应烧结制备的Al (Al2 O3+TiB2 )MMCs便是这样一个例子。本文用热压技术将多孔Al (Al2 O3+TiB2 )MMCs致密化并得到了很好的力学性能。Al ( 10 2 %Al2 O3+9 2 %TiB2 ) (体积分数 )的弹性模量、抗弯强度和弯曲最大应变分别为 10 5GPa、50 9MPa和 5 0 %。如果复合材料的成分改变成Al ( 5 4 %Al2 O3+4 9%TiB2 ) (体积分数 ) ,其性能则分别为 89GPa ,311MPa和 8 2 %。文中亦将热压Al (Al2 O3+TiB2 )MMCs的结果与用其他致密化技术处理此材料的结果 ,以及热压其他类似材料的结果进行了比较。     

掺杂La2O3对金属陶瓷惰性阳极性能的影响

采用Fe-Ni合金为基体,增强相用AlO,掺杂少量的LaO制备一种金属陶瓷惰性阳极试样,分析了烧结温度对试样2323结构的影响,研究了掺杂LaO对试样的体积密度、气孔率、导电率、高温氧化性能,腐蚀速率的影响。23