金属铜颗粒对氧化铝陶瓷抗热震行为的影响

在陶瓷基体中加入一定量的金属颗粒可以改善陶瓷的力学性能,这已经成为陶瓷界的共识。本以单相氧化铝陶瓷为基准物,考察5％（体积比）金属铜颗粒的引入对氧化铝基陶瓷抗热震性能的影响。在1550℃时热压烧结的Al2O3-Cu复相陶瓷,同热压烧结的单相Al2O3陶瓷相比,前具有较大的抗弯强度、较高的断裂韧性和较好的抗热震性能。作对与抗热震性能有关的力及热学性能参数,如σr,E,KIC,λ等进行了讨论,并从显微结构上对上述现象作出了解释。     

氧化铝基陶瓷抗热震性的研究进展

根据近年来国内外氧化铝基陶瓷抗热震性的研究现状,简要地介绍了抗热震陶瓷的评价理论,系统总结了氧化铝基陶瓷材料抗热震性的有关研究进展情况以及目前提高氧化铝基陶瓷抗热震性的几种途径.     

Si3N4—Al2O3复相陶瓷的抗热震性与晶界脆化

对Ｓｉ３Ｎ４－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷的抗热震性能进行了检测和分析。经Ｘ射线衍射，ＳＥＭ和能谱分析表明，材料的热震损伤与晶脆化有关，造成沿晶脆断的主要原因是Ｃａ等杂质元素在晶界的偏聚。采取退火热处理可使非晶相结晶化，提高陶瓷材料的抗热震性。     

复相改性提高耐火材料的抗热震性

抗热震性是耐火材料的最重要的性质之一，在温度经常急骤变化的作业条件下使用的耐火材料，其抗热震性的好坏往往是决定其使用寿命的主导因素。所以提高耐火材料的抗热震性，一直是耐火材料科技工作者努力追求的一个目标。     

原位生成堇青石结合红柱石太阳能热发电储热陶瓷的抗热震性能

为提高储热陶瓷材料的抗热震性能,采用原位生成堇青石增强技术,以红柱石为主要原料,通过半干压成型,无压烧结研制了用于太阳能高温热发电红柱石储热陶瓷材料样品。研究了配方组成、烧成温度、相组成、微观结构对样品抗热震性能的影响。结果表明：红柱石添加量为 70%,经1 400 ℃烧成的样品抗热震性能最佳：30 次热震实验（热震条件：1 100 ℃～室温,风冷）的强度不仅没有损失,反而增加了 26.20%。相组成和微观结构分析表明样品的晶相为堇青石、莫来石、硅线石、α-方石英、α-石英等,原位生成的堇青石晶体均匀分布在由红柱石转化的莫来石晶体之间,赋予样品较好的抗热震性能     

Ca0.5Sr0.5Zr4P6O24/堇青石复相陶瓷的抗热震性

采用热压烧结工艺制备了Ca05Sr05Zr4P6O24/堇青石复相陶瓷材料,研究了Ca05Sr05Zr4P6O24/堇青石复相陶瓷材料在900℃时抗热震性能和热震压缩断裂后的断口形貌.研究结果表明,堇青石掺杂量分别为5％、10％、15％的Ca0.5Sr0.5Zr4P6O24/堇青石复相陶瓷在900℃热震时,临界热震次数Tc分别为TCC1=9,TCC2=10,TCC3=7;热震后复相陶瓷的断口为明显的脆性断裂断口,裂纹的扩展和延伸主要是沿着Ca05Sr05Zr4P6O24/堇青石的界面不断发生,属典型的沿结合面发生的断裂.     

太阳能热发电莫来石-硅酸锆复相陶瓷的原位合成及性能

以红柱石、ZrO2、苏州土和长石为主要原料,采用无压烧结制备了太阳能热发电用莫来石-硅酸锆复相陶瓷.研究了烧结温度对材料吸水率和力学性能的影响,采用空冷法研究了材料的热震性能,利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了复相陶瓷热震前后的物相组成和显微结构.结果表明:在1490℃烧结的最优样品A2吸水率为0.41％,气孔率为1.10％,体积密度为3.06 g/cm3,抗折强度达128.78MPa;复合材料有很好的热震性能,1100℃空冷热震损失率上升10.69％,可耐受30次以上热冲击,该复相陶瓷可作为潜在的太阳能热发电管道材料.     

纳米／纳米型和晶间型ZTM／Al2O3复合陶瓷抗热震性能的研究

利用典型的湿化学法制备了两种ZTM／Al2O3复相陶瓷材料：晶间型和纳米／纳米型;分别对高温和低温深冷条件下,两种不同结构材料的抗热震损伤性能进行了研究。结果表明：对ZTM／Al2O3复相陶瓷材料,高温热冲击下,纳米／纳米型材料的残余强度的衰减变化大于晶间型材料;晶间型材料的抗热冲击性能优于纳米／纳米型材料。低温深冷条件下,晶间型材料由于ZrO2马氏体相变的失效和残余微量玻璃相的脆化,表现出与普通耐火材料相似的残余强度衰变趋势,而纳米／纳米型材料却呈现与高温热冲击条件下相似的变化趋势。     

Al-Al2O3金属陶瓷的抗热震性研究

采用显微分析方法,利用扫描电子显微镜,研究了含Al40wt%的Al-Al2O3金属陶瓷的致密度、抗弯强度以及弹性模量与热冲击（thermal shock）之间的关系;结合金属陶瓷的内部组织结构随热冲击次数的演化对其抗热震性能的变化进行了阐释。研究结果表明：金属陶瓷表面具有较好的抗热震性。抗弯强度从最初的42.56MPa降至5次时的16.81MPa,然后逐渐增加至25次时的44.58MPa,而后又逐渐减小至35次时的29.95MPa。弹性模量从1.34GPa增加到5次时的2.38GPa,后逐渐减小至30次时的1.07GPa,而后又增加至35次时的1.24GPa。     

CaZr4（PO4）6（CZP）基复相陶瓷的抗热震性

研究了CaZr4（PO4）6（CZP）基复相陶瓷的抗热震性，在CZP中引入Al2O310wt％、Zr-SiO420wt％后，临界淬冷温差提高，采用SEM对断口形貌进行了分析。     

Al_2O_3陶瓷注射成型关键参数控制的研究

研究了应用于Al2O3陶瓷注射成型技术的石蜡-聚烯烃粘结剂体系,对该体系下喂料的固相体积分数和混炼工艺进行了探讨.研究了注射压力和注射温度这两个重要的注射参数对注射坯体质量的影响.根据喂料DTA/TG曲线制定了合理的热脱脂制度,注射坯体经热脱脂和烧结后得到结构致密的陶瓷试样.     

TiB2/Al2O3复合粉体的喷雾干燥造粒与特性研究

利用喷雾干燥技术对TiB_2/Al_2O_3复合粉体进行造粒,研究了浆料固相含量及粘结剂含量对喷雾干燥粉体颗粒形貌、结构、松装密度、流动性等的影响。结果表明：当浆料固相含量为47．6%,分散剂和粘结剂分别为固相质量的0．4%和1．0%时,浆料具有合适的粘度和最佳的分散稳定性,喷雾造粒得到的粉体为球形或近球形,具有较高的松装密度和流动性,能满足各种压制成型的需要。     

凝胶注模法制备多孔氧化铝陶瓷的研究

采用凝胶注模和加造孔剂的工艺,用甲基丙烯酸—羟乙酯(HEMA)取代丙烯酰胺(AM)作为单体,用十二烷基硫酸钠作为造孔剂,将样品于1600℃下保温2小时烧结,成功制备出了气孔率为80%的结构均匀的氧化铝多孔陶瓷。     

Al2O3基泡沫陶瓷的研究

以Al2O3和锆英石为主要原料制备了具较高强度及抗热震性的泡沫陶瓷并进行了性能研究与应用试验。结果表明：当锆英石含量为30%时,材料的抗弯强度最大,达3.84MPa;随锆英石含量的提高,抗热震性能增强;泡沫陶瓷的孔隙率与锆英石含量无关,为80-81%,泡沫陶瓷过滤器能有效滤除铸液中夹杂物。     

Al2O3陶瓷及其复合材料的超塑性研究

陶瓷材料的超塑性是细晶多晶陶瓷在高温下的固有属性.本文提出了陶瓷材料超塑性产生的条件、特征和变形机制.综述了国内外Al2O3陶瓷及其复合材料超塑性研究的最新进展,最后指出了今后Al2O3陶瓷材料超塑性研究发展方向.     

Al2O3对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化和性能的影响

以CaO-Al2O3-SiO2三元系微晶玻璃为研究对象,从玻璃析晶动力学方面进行研究,通过DTA和SEM等分析方法,对微晶玻璃析晶行为进行研究,利用析晶活化能E和析晶参数n值来分析析晶机理;实验结果表明:析晶参数n=2,体系属于整体析晶。随着Al2O3含量的增加,析晶温度有升高的趋势,析晶活化能增大,有利于玻璃的烧结;试样密度增大,显微硬度增加。     

Al2O3陶瓷的动态力学性能研究

本文采用ＳＨＰＢ装置对９５瓷、９７瓷和９９瓷的动态力学性能进行实验研究。结果表明Ａｌ２Ｏ３陶瓷在高冲击载荷下其抗压强度增高,其增加幅度随Ａｌ２Ｏ３含量增加而加大,并分析了机理。     

热处理对Al2O3/PSZ(3Y)陶瓷材料结构和性能的影响

将烧结的Al2O3/PSZ(3Y)陶瓷材料在不同温度和时间下进行热处理,对不同热处理制度下的试样致密性能和力学性能进行了测试,用X射线衍射分析了热处理前后材料中的各晶相的变化情况。结果表明:1560℃烧结的Al2O3/PSZ(3Y)陶瓷材料,经1100℃热处理6小时后其抗弯强度达到680MPa,比未处理试样的强度提高了近30%。热处理后基体中出现的不同晶格常数的四方氧化锆晶相对提高材料的力学性能有利。     

Al2O3-SiO2-TiO2复合陶瓷膜的研制

本文用Sol-Gel法制备了掺杂TiO2、SiO2改性的γ-Al2O3膜,Al2O3-SiO2-TiO2混合溶胶的比例为:Al:Si:Ti=1:4:1(mol比),加入硝酸调节其pH值位1.2-2.5,可得到稳定的Al2O3-SiO2-TiO2溶胶。通过XRD分析,膜的相组成为非晶态SiO2、γ-Al2O3和Al4Ti2SiO12及TiO2,SEM分析膜主要特征为层状表面结构,平铺在支撑体上。研究发现添加剂、pH值、膜与基体之间的应力作用、浸渍时间、热处理过程对膜的形成的影响甚大。     

碳热还原粘土合成Al2O3/SiC复相陶瓷粉末

本文以苏州土与碳黑为原料,研究了其在高温下的反应过程及一些工艺参数对反应产物的意识,结果表明：１）反应过程包括高岭石矿物的分解及还原过程,两个过程反应程度不同,可获得不同相组成的陶瓷粉末。２）在一定温度下,粘土中引入合适的碳含量能制备出高Ａｌ２Ｏ３与ＳｉＣ含量的复相粉末（Ａｌ２Ｏ３≥５０％）,ＳｉＣ≥４０％）。３）碳热还原法是合成粒径细小、相成分分布均匀且杂质有所杂质有所降低陶瓷复合粉末的一种途径