纳米CaF2对自润滑陶瓷材料力学性能的影响

采用真空热压烧结工艺制备一种添加纳米固体润滑剂CaF2的新型自润滑陶瓷材料,其力学性能显著高于添加微米CaF2的自润滑陶瓷材料,并且断裂韧性高于不含CaF2的复合陶瓷材料。结果表明:烧结后纳米CaF2主要位于基体晶粒内部,形成晶内型纳米结构。相比于添加微米CaF2,添加纳米CaF2时复合陶瓷材料的弹性模量增加了34%,这是材料硬度改善的主要原因。纳米CaF2诱发的穿晶断裂有助于提高复合陶瓷材料的断裂韧性和抗弯强度,裂纹偏转是添加纳米CaF2的复合陶瓷材料的主要增韧机制。     

多元稳定剂复合掺杂对增韧ZrO_2陶瓷性能的影响

Y_2O_3、CeO_2,MgO分别单独作为稳定剂制备增韧ZrO_2陶瓷材料,各有优点和不足。为了发挥不同稳定剂的优点而抑制其不足,本文研究了多元稳定剂复合添加对增韧ZrO_2陶瓷性能的影响。试验发现Y、Ce、Mg三种稳定剂复合掺杂的(Y、Ce、Mg)—PTZ陶瓷保持了Y稳定剂使材料强度、硬度较高的优点,发挥了Ce稳定剂使材料高韧性的优点,而Mg的加入实现了液相促进下的低温烧结,克服了Ce稳定剂使材料晶粒粗大,穿晶断裂等缺点,可获得高韧性、高强度ZrO_2陶瓷材料。     

石墨烯与氧化铝陶瓷基复合材料的性能研究

笔者通过多种方法制备石墨烯,并分别将不同方法制备的石墨烯与氧化铝混合得到新型复合陶瓷,进一步扩展了石墨烯的研究和应用范围。通过研究不同烧结工艺对石墨烯Al_2O_3复合陶瓷材料摩擦磨损、硬度、致密度、物相组成和微观组织的影响规律,在提高Al_2O_3基陶瓷材料力学性能的同时,对氧化铝基陶瓷材料的制备工艺进行优化,减少了Al_2O_3基陶瓷材料烧结能耗、缩短了制备周期、从而降低了生产成本。其不同的补强作用机理,为进一步研究石墨烯氧化铝复合陶瓷材料以及提高Al_2O_3基陶瓷材料的力学性能提供了一定的理论指导。同时我们还通过控制石墨烯的制备方法,在不同烧结工艺条件下烧结制备石墨烯氧化铝复合陶瓷材料,并对其进行测试分析,对于促进Al_2O_3基陶瓷材料的发展同样具有重要的理论意义与实际应用价值。     

CBS/ZrO_2体系玻璃陶瓷结构与性能研究

采用SEM、XRD、网络分析仪等分析测试手段研究了ZrO_2含量对CBS/ZrO_2复合陶瓷结构与性能的影响。研究结构表明:随着ZrO_2量的增加,CBS/ZrO_2复合陶瓷的介电常数先增加后降低,介电损耗先降低后增加;ZrO_2量为25%时,CBS/ZrO_2复合陶瓷的介电常数达到最高为7.81,密度最大达到3.144g/cm3;ZrO_2量为15%时,CBS/ZrO_2复合陶瓷介电损耗最低为1.55×10~(-3)。CBS玻璃烧结后主要晶相为CaSiO3,CBS/ZrO_2复合陶瓷主要晶相为CaSiO3和ZrO_2。     

添加剂TiO2和Cr2O3对复合陶瓷Mullite／ZrO2／Al2O3的影响

利用添加剂改善结构陶瓷材料的性能是一种较佳的方法,复合陶瓷mullite/ZrO_2/Al_2O_3具有较高的力学性能。试验证明:加入不同的添加剂对复合陶瓷有不同的影响,TiO_2会使材料的力学性能大幅度降低;Cr_2O_3会使材料的硬度显著提高。     

ZrO2-Y2O3-Al2O3系陶瓷中α-Al2O3纤维的形成

查明,采用在高频率放电的等离子中使盐溶液脱硝基盐的方法制取的由80%(按质量计)ZrO_2〔3% Y_2O_3(克分子)〕 20%(按质量计)Al_2O_3组成的相当不均衡的粉料,在加热处理和随后烧结过程中于ZrO_2质陶瓷材料的组织结构中形成了不同方向的长度为数微米的氧化铝纤维。     

金属转移层对氧化铝基自润滑复相陶瓷磨损行为的影响

采用热压烧结工艺制备了含有固态润滑组无石墨,BN的氧化铝基自润滑陶瓷材料。在MG－200磨损试验机上采用销－盘对磨方式,研究了四种试验温度条件下与灰铸铁材料配对时该类型复相陶瓷的磨损特性,通过扫描电镜（SEM）对陶瓷磨损表面金属转移层的形貌进行了观察与对比,分析了其对自润滑陶瓷材料磨损率的影响作用。结果表明：陶瓷磨损面上大面积,厚实的金属转移层形成,不仅导致了真实摩擦界面的变化以及自润滑功效的弱化,同时由于金属磨屑在陶瓷表面的渗透引起了摩擦亚表层较高的张应力水平,使得自润滑陶瓷材料的磨损方式由颗粒剥落转为微区剥落,从而加剧了磨损。     

ZrO_2陶瓷结构变体的应力相变和X射线定量相分析

本文用X射线衍射方法研究了部分稳定ZrO_2陶瓷材料中的物相组成,发现了一种新的ZrO_2变体:畸变亚稳立方相(G相)。热压ZrO_2陶瓷应力诱导相变是从G相转变为单斜相。提出了对ZrO_2陶瓷变体进行X射线无标样定量相分析的新方法。对两种系列的ZrO_2陶瓷进行了定量相分析。对实验结果进行了讨论。     

铈基纳米复合氧化物的研究及其应用进展

综述了以氧化铈为基的纳米复合氧化物的国内外研究进展,阐述了纳米TiO_2-CeO_2、CeO_2-ZnO、ZrO_2/CeO_2及CeO_2与其他氧化物的复合(如Al2O3、CaO、CuO等)材料的制备与性能,最后对铈基纳米复合材料的研究进行了展望。     

铈基纳米复合氧化物的研究及其应用进展

综述了以氧化铈为基的纳米复合氧化物的国内外研究进展,阐述了纳米TiO_2-CeO_2、CeO_2-ZnO、ZrO_2/CeO_2及CeO_2与其他氧化物的复合(如Al2O3、CaO、CuO等)材料的制备与性能,最后对铈基纳米复合材料的研究进行了展望。     

镍基自润滑复合镀层的研究进展

复合镀层由于具有优异的耐磨性、耐蚀性、自润滑等性能而受到广泛关注.采用电沉积或化学镀可以获得复合镀层,复合电镀也是制备复合材料的一种重要方法.本文主要对近几年国内外在镍基自润滑复合镀层方面取得的研究成果进行了概述.     

镍基复合镀技术的研究进展及应用

综述了耐磨复合镀层、自润滑复合镀层、耐蚀复合镀层、耐高温复合镀层、特殊功能复合镀层等镍基复合镀层的研究进展和应用概况,总结了目前镍基复合镀技术存在的问题,展望了未来的发展趋势.     

莫来石基陶瓷复合材料的力学性能

采用热压工艺制得致密的莫来石陶瓷和莫来石基陶瓷复合材料(ZTM、SiC晶须-莫来石、SiC晶须-ZTM)。通过引入SiC晶须或ZrO_2,使莫来石基陶瓷的力学性能有明显改善,SiC晶须和ZrO_2复合强韧则效果更为显著。组成为20vol.％SiC晶须-15vol.％ZrO_2-莫来石陶瓷材料,其室温及800℃的抗弯强度和断裂韧性分别为559MPa及425MPa,7.5MPa·m~(1/2)及7.4MPa·m~(1/2)。实验结果表明,莫来石基复合材料的相变增韧与晶须增韧机制的作用对韧性的贡献有良好的加和性。     

结构陶瓷润滑技术研究进展

本文综述了近年来润滑技术在改善结构陶瓷摩擦磨损特性方面应用的研究进展,主要介绍了常用的结构陶瓷(氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷)实现自润滑的两种方法,包括单质陶瓷材料在一定条件下实现自润滑和陶瓷材料添加固体润滑剂实现自润滑这两种情况。通过比较两种情况实现润滑的条件、润滑机理、润滑效果以及优缺点,得出结论 :单质陶瓷材料只有在特定条件下才能实现自润滑性能,且条件往往较苛刻,润滑效果不够理想;而添加固体润滑剂时,可以通过改变质量分数以及其他试验参数来确定何种工况下润滑效果最佳,从而实现陶瓷材料的自润滑性能,比前者较容易实现且效果更好。     

自润滑复合镀层的研究现状及进展

自润滑复合镀技术是制备具有减摩性能复合材料的一种新途径。指出了制备自润滑复合镀层的两种常用方法为复合电镀和复合化学镀法，并概括了各自的特点。详述了Ni-P-PTFE、Zn-PTFE、Ni-MoS2是以及纳米自润滑复合镀层的研究现状，讨论了影响自润滑复合镀层结构与性能的各种因素。     

“大件氧化铝基复合陶瓷关键技术的研究”通过专家组验收

由江苏省陶瓷研究所有限公司承担的江苏省科研院所技术开发专项资金项目“大件氧化铝基复合陶瓷关键技术的研究”(项目编号:B M2004509)于2006年12月2日通过了江苏省科技厅组织的专家组验收。本项目通过对ZrO2增韧A l2O3基复合陶瓷材料的研究,并掺杂C aO、M gO添加剂和Y2O3、La2O3稀土元素,制备了致密度高、耐高温腐蚀、耐磨损的大件复合陶瓷材料,解决了大件成型、烧成及加工等一系列关键技术,形成了年产20000件套大件氧化铝基复合陶瓷制品的生产能力,并成功应用于高温腐蚀工况下化工、电力、TFT光电行业等。专家认为该技术达到国际…     

镍–二氧化锆复合电沉积工艺优化及其对钢表面的毛化效果

在钢试片上复合电沉积Ni–ZrO_2,使微米级的ZrO_2颗粒镶嵌在镍镀层中而形成具有一定粗糙度的表面。通过正交试验研究了NiSO_4·6H_2O、ZrO_2和十二烷基硫酸钠(SDS)添加量,电流密度和温度对Ni–ZrO_2复合镀层耐蚀性、显微硬度和粗糙度的影响。结果表明,电流密度对镀层耐蚀性的影响最大,温度对镀层粗糙度的影响最大。综合考虑Ni–ZrO_2复合镀层的显微硬度、耐蚀性和粗糙度3个指标,得到复合电沉积Ni–ZrO_2的最优工艺为:NiSO_4·6H_2O 280 g/L,NiC_(12)·6H_2O 30~60 g/L,H_3BO_3 30~40 g/L,ZrO_2 30 g/L,SDS 120 mg/L,1,4-丁炔二醇和糖精适量,电流密度3 A/dm2,温度45°C。在最优工艺条件下,Ni–ZrO_2复合镀层的耐蚀性最好,显微硬度为587.3 HV,粗糙度为14.327 4μm,比钢试片高一个数量级左右。     

ZrO_2添加量对镍–钴–二氧化锆复合镀层微观结构和性能的影响

在由80 g/L Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O、12 g/L Co(NH_2SO_3)_2·4H_2O和40 g/L H_3BO_3组成的基础镀液中加入ZrO_2纳米粒子(平均直径50 nm),通过超声辅助电沉积法制备了Ni–Co–ZrO_2复合镀层,工艺条件为:pH 4.0,电流密度5 A/dm~2,温度50℃,超声功率240 W,极间距40 mm。研究了ZrO_2添加量对Ni–Co–ZrO_2复合镀层的微观结构、显微硬度、耐磨性和热稳定性的影响。ZrO_2纳米粒子的引入使所得复合镀层的表面更加平整、致密,镀层中Ni–Co合金的固溶体结构未发生变化,只是晶粒的择优取向和生长改变。当镀液中ZrO_2添加量为10 g/L时,所得Ni–Co–ZrO_2复合镀层具有较高的显微硬度以及较好的耐磨性和热稳定性。     

陶瓷及其复合材料高温自润滑的研究现状

本文就固态润滑组元性质、与陶瓷基体界面特性以及摩擦化学反应膜层等几方面因素对陶瓷自润滑效应的影响,简要介绍了当前自润滑金属陶瓷材料、自润滑陶瓷复合材料和结构陶瓷自身润滑功效的一些研究情况。总结了自润滑陶瓷材料研究中存在的不足,并提出了今后研究应注意的问题。     

201不锈钢上等离子喷涂ZrO_2/NiCrAlY复合涂层的抗烧蚀性能

采用等离子喷涂工艺在201不锈钢上制备了ZrO_2/NiCrAlY复合涂层,对其循环烧蚀前后的表面形貌和物相组成进行了表征,考察了附着力和失重量随烧蚀循环次数的变化。结果表明,ZrO_2/NiCrAlY复合涂层在烧蚀后能够保持较大的附着力,使201不锈钢在高温火焰环境中的使用寿命延长6倍左右。循环烧蚀前后,ZrO_2/NiCrAlY复合涂层表面的主要物相基本不变。等离子喷涂ZrO_2/NiCrAlY复合涂层较大程度地提高了201不锈钢的抗烧蚀性能。