Y2O3含量及制备工艺参数对Y—TZP纳米粉烧结体性能的影响

用化学共沉淀法制备了Ｙ２Ｏ３含量不同的两种Ｙ－ＴＺＰ纳米粉体；采用了不同压力不冷等静压成形制备素坯；研究了Ｙ２Ｏ３含量，素坯成型压力及烧结温度对Ｙ－ＴＺＰ陶瓷体密度，组织结构及机械性能的影响。     

添加Al2O3对SiC板粒／Y—TZP复合材料力学性能的影响

本以ＳｉＣ板粒、ＺｒＯＣｌ２·８Ｈ２Ｏ、ＡｌＣｌ３和Ｙ（ＭＯ）３为原料，利用共沉淀和热压烧结工艺，制备ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＰ和（含Ａｌ２Ｏ３）ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＰ复合材料。测试了材料的室温和高温力学性能。研究了添加Ａｌ２Ｏ３对ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＯ复合材料的影响。结果表明，ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＰ复合材料与Ｙ－ＴＺＰ复合材料与Ｙ－ＴＺＰ陶瓷相比，其室温强度和韧性出现明显下降，高温强度也没有改善；     

超高压成型制备Y-TZP纳米陶瓷

研究了用超高压成型制备Ｙ－ＴＺＰ纳米陶瓷的新方法．通过采用新的成型方法,在５０００吨六面顶压机上实现了高达３ＧＰａ的超高压成型,获得相对密度达６０％的３ｍｏｌ％Ｙ_２Ｏ_３－ＺｒＯ_２陶瓷素坯,比在４５０ＭＰａ下冷等静压成型所得素坯的密度高出１３％．这种超高压成型所得素坯具有极佳的烧结性能,可在１０５０～１１００℃下经无压烧结致密化．研究表明,这种素坯烧结性能好的主要原因是素坯的相对密度比较高,从而大大增加了物质的迁移通道．由于烧结温度极低,有利于制备ＺｒＯ_２晶粒尺寸＜１００ｎｍ的纳米陶瓷。在１０５０℃／５ｈ的条件下,可烧结得到相对密度达 ９９％以上的 Ｙ－ＴＺＰ纳米陶瓷,平均晶粒仅为 ８０ｎｍ．     

添加Al_2O_3对SiC板粒／Y－TZP复合材料力学性能的影响

本文以ＳｉＣ板粒、ＺｒＯＣｌ２－８Ｈ２Ｏ、ＡｌＣｌ３和Ｙ（ＭＯ）３为原料，利用共沉淀和热压烧结工艺，制备ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＰ和（含Ａｌ２Ｏ３）ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＰ复合材料．测试了材料的室温和高温力学性能．研究了添加Ａｌ２Ｏ３对ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＯ复合材料的影响．结果表明，ＳｉＣ板粒／Ｙ－ＴＺＰ复合材料与Ｙ－ＴＺＰ陶瓷相比，其室温强度和韧性出现明显下降，高温强度也没有改善；而在ＳｉＣ板粒与Ｙ－ＴＺＰ复合的基础上，添加Ａｌ２Ｏ３可明显提高材料的强度和断裂韧性，同时，材料的高温强度也获得显著改善．     

Ce—TZP陶瓷的磨削应力诱发马氏体相变

用磨削方法促成８，１０，１２Ｃｅ－ＴＺＰ及Ｙ２Ｏ３含量不同的Ｙ－８Ｃｅ－ＴＺＰ中的ｔ→ｍ相变，用ＸＲＤ作定量分析，讨论了成分及摩擦力对ＴＺＰ陶瓷中马氏体相变的影响，证明磨削应力正比于应力诱发单斜相的增量ｍσ而ＣｅＯ２及Ｙ２Ｏ３含量对Ｍσ的影响则有一极大值的关系；对照材料相应的断裂韧性，表明ｍσ与ＫＩＣ变化的一致性，进一步证实了ＴＺＰ陶瓷应力诱发相变增韧的本质。     

Yb2O3对Y—TZP陶瓷材料的显微结构和力学性能的影响

采用Ｙｂ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３复合稳定剂，制得了高强度、高韧性的四方相氧化锆陶瓷材料，用ＸＲＤ研究了材料的相组成及断裂相变量；用ＳＥＭ观察了材料的显微结构，分析了力学性能与断裂相变量及显微结构的关系，发现在Ｙ－ＴＺＰ材料中掺入－３ｍｏｌ％Ｙｂ２Ｏ３，可使在保持原有抗弯强度的同时，一定程度地改善断裂韧性，实验结果表明，如果用Ｙｂ２Ｏ３来提高Ｙ－ＴＺＰ的时效性能及耐热冲击性，不会影响Ｙ－ＴＺＰ原有的优良力学     

陶瓷中的相变

提出陶瓷中相变的分类，引述ｓｐｉｎｏｄｅｌ分解的热力学判据和动力学判据，评述含ＺｒＯ２陶瓷马氏体相变尺寸效应的热力学推导和象理论在ＭｇＯ－ＰＳＺ，ＣｅＯ２－ＴＺＰ，Ｙ２Ｏ３－ＴＺＰ，ＢａＴｉＯ３；ＫＴＮ，ＰｂＴｉＯ３及ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－ｘ马氏体相变中的应用，指出含ＺｒＯ２陶瓷及ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ的等温相变可能属扩散机制的贝氏体相变。     

ZrO2（Y—TZP）—Si3N4复合材料中抑制ZrN生成研究

研究了气氛加压烧成ＺｒＯ２（Ｙ－ＴＺＰ）－Ｓｉ３Ｎ４复合材料中抑制ＺｒＮ生成工艺问题，相组成分析表明：无论添加≤２０ｗｔ％工业ＺｒＯ２或者Ｙ－ＴＺＰ（３ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３）的氮化硅复合材料，在低于１８５０℃，３ＭＰａ氮气压力下烧成，表面无ＺｒＮ生成。     

ZrO_2（Y－TZP）－Si_3N_4复合材料中抑制ZrN生成研究

研究了气氛加压烧成ＺｒＯ２（Ｙ－ＴＺＰ）－Ｓｉ３Ｎ４复合材料中抑制ＺｒＮ生成工艺问题，相组成分析表明：无论添加２０ｗｔ％工业ＺｒＯ２或者Ｙ－ＴＺＰ（３ｍｏｌ％Ｙ。Ｏ。）的氯化硅复合材料，在低于１８５０℃，３ＭＰａｋ气压力下烧成，表面无ＺｒＮ生成．通过加入有效的烧结助剂（Ｙ。Ｏａ＋ＡＩ。Ｏｓ）、增加埋粉中ＳＩＯ分压以及增加保护气氛氮气压力，适当的烧成条件等工艺措施可有效地抑制ＺｒＮ的生成．实验还证实了ＺｒＮ很容易氧化，含有ＺｒＮ的ＺｒＯ。（Ｙ－ＴＺＰ）－ＳｉｓＮ。复合材料试样经９００℃，０．ｓｈ热处理已粉碎性裂开．     

LCMAS微晶玻璃／Y—TZP复相材料

本工作对ＬＣＭＡＳ微晶玻璃／Ｙ－ＴＺＰ复相材料在不同的烧结温度下所出现的晶相进行了研究，发现材料在烧结温度下，Ｙ－ＴＺＰ中的ＺｒＯ２与微晶玻璃中的ＳｉＯ２发生化学反应生成锆英石（ＺｒＯ２·ＳｉＯ２），少量Ｙ－ＴＺＰ的加入起不到相变增韧作用。由于Ｙ－ＴＺＰ起到微晶玻璃晶核剂的作用，仍能使材料的抗折强度和断裂韧性得到大幅度的提高。当Ｙ－ＴＺＰ含量为９５ｗｔ％时，复相材料的抗折强度和断裂韧性分别为６３１     

Y2O3、Al2O3掺杂对CeO2的烧结及电性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法制备了不同含量的Y2O3掺杂的CeO2粉体，并在4mol％Y2O3—CeO2粉体中掺入Al2O3，研究了各样品的烧结性能和电性能。结果表明：适量的掺杂Y2O3能提高氧化铈的密度，但Y2O3含量超过4％mol后密度下降。一定量的Al2O3也能提高材料的烧结密度。随着Y2O3含量的增大，CeO2的电导先增大后减小，而掺入Al2O3对材料的电导不利。     

稀土填充乙丙共聚物流变行为研究

用椎板流变仪研究了稀土氧化钇填充乙丙共聚物的流变行为。共混物的熔体粘度显著低于空白乙丙共聚物，体系粘度随稀土含量的变化而变化。填充后试样具有较好的流动性和加工稳定性。     

Y_2O_3含量对38CrMoAl钢表面激光合金化WC/Ni金属陶瓷组织与性能的影响

采用激光合金化技术,在38CrMoAl钢表面制备不同Y_2O_3含量的WC/Ni合金化层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、显微硬度计和摩擦磨损试验机,系统研究合金化层的相组成、显微组织、显微硬度及摩擦磨损性能随Y_2O_3含量的变化规律。结果表明:不同Y_2O_3含量的合金化层皆是由γ-(Fe,Ni)、基体马氏体、M3C及WC相组成,其中纳米WC颗粒主要分布在合金化层上部的枝晶间,而微米WC颗粒则分布于合金化层底部边缘区,且在颗粒边缘形成有明显的外延生长层。随着Y_2O_3含量的增加,具有亚共晶形貌特征的凝固组织逐渐细化,γ-(Fe,Ni)和M3C数量增多,基体马氏体数量略有减少。但当Y_2O_3含量(质量分数,下同)超过1.0%时,凝固组织开始有所粗化。随Y_2O_3含量增加,合金化层硬度呈先增后降、摩擦因数和磨损失重呈先减后增的变化趋势。当Y_2O_3含量为1.0%时,合金化层硬度(781HV0.2)最高,为基体的2.4倍;摩擦因数和磨损失重最小,分别为基体的17%和8.9%。     

Fabrication of (Nd(0.01)La(x)Y(0.99-x))2O3 nanoparticles and transparent ceramics by combustion synthesis

Y2O3 acts as the matrix material when doped with different content of La2O3 for reducing sintering temperature and refining grains. The (Nd(0.01)La(x)Y(0.99-x))2O3 nanoparticles and transparent ceramics are fabricated by a combustion synthesis. The powder feature is characterized by TEM. The microstructure, mechanical properties and transmittance of the samples are examined by SEM, HV-1000 hardness tester and fluorescence analyzer respectively. The results show that the (Nd(0.01)La(x)Y(0.99-x))2O3 nanoparticles are homogeneous in size and nearly spherical with average diameter in the range of 40-60 nm. There are no other phases except the Y2O3 cubic phase in the (Nd(0.01)La(x)Y(0.99-x))2O3 nanoparticles. The grains of the samples significantly reduce with increasing La2O3 content. The hardness and fracture toughness increase rapidly first and then gradually tend to plateau with increasing La2O3 content. The transmittance of sample also increases gradually with increasing La2O3, the largest transmittance exceeds 77% when the La2O3 content is x = 0.12.     

ZrO2 (Y2O3) 增韧的氮化硅烧结体的性能及相关系

在高温(1400℃) 超高压(4. 2GPa) 下制备Y₂O₃ 部分稳定的ZrO₂ 增韧的氮化硅烧结体, 通过XRD 及机械性能测试等方法分析ZrO₂ 的相结构, 研究氮化硅烧结体的增韧机理。结果表明, 烧结体中加入少量的铝粉, 可提高t2ZrO₂ 的相变能力, 达到利用部分稳定的ZrO₂ 增韧氮化硅烧结体的目的。稳定剂Y₂O₃ 在ZrO₂ 中含量小于2. 5mol% 时, t→m 相变量及断裂韧性随Y₂O₃ 含量增加而逐渐提高, 韧性提高来源于相变增韧和微裂纹增韧; Y₂O₃含量大于2. 5mol% 时, t 相接近100% , 韧性主要来源于相变增韧, 增韧效果随Y₂O₃ 含量增加而逐渐减弱。Y₂O₃ 作为良好的烧结助剂, 促进氮化硅烧结体在超高压下致密化, 烧结体的硬度随Y₂O₃ 含量增加逐渐提高。      

Y2O3添加剂对ZrO2超微粉体性质的影响

添加0-6mol%Y2O3的ZrO2超微粉体由化学共沉淀法制备，系统地研究了添加剂对粉体粒子粒径，表面性质和团聚状态的影响，结果表明，添加Y2O3组元，使制备的ZrO2粉体粒子粒径减小，对粒子的长大趋势可起到抑制作用，但加剧了粉体粒子的团聚，团聚体颗粒变大，团聚强度升高，随着组元添加量的增多，作用加剧。     

不同含量钇稳定剂对氧化锆陶瓷性能的影响

在氧化钇含量为8%(摩尔分数)的氧化锆中加入单斜氧化锆,1600℃常压烧结,制得不同含量的氧化钇稳定氧化锆.研究了不同含量的氧化钇对氧化锆陶瓷性能的影响,并对相组成及显微结构进行了分析.当氧化钇的摩尔分数为3%时,材料的相对密度、抗弯强度、硬度等综合力学性能同时达到最大值.超过这个临界点,材料力学性能又会逐渐下降.     

Y_2O_3和TiO_2烧结剂对制备β-Sialon陶瓷烧结性能的影响

以金属Al粉、单质Si粉、α-Al_2O_3微粉为主要原料,高温氮化反应制备β-Sialon陶瓷。通过在反应物中分别添加不同含量的Y_2O_3和TiO_2烧结剂,研究分析和对比了Y~(3+)和Ti~(4+)对β-Sialon陶瓷晶相组成、晶格常数、微观结构及烧结性能的影响。采用SEM及EDS对试样的微观形貌进行观察与分析,利用X'Pert Plus软件分析晶相的晶格常数,采用半定量法计算试样晶相组成。结果表明:Y_2O_3和TiO_2可显著降低高温氮化法制备β-Sialon陶瓷试样中β-Sialon相的生成温度。伴随着Y_2O_3和TiO_2的引入,Al_2O_3在Si3N4中的固溶度提高,β-Sialon晶相的生成量增加,晶格常数和晶胞体积增大,烧结性能得到改善。综合对比分析,Y_2O_3和TiO_2均对制备β-Sialon陶瓷具有良好的促烧结作用,用成本较低的TiO_2代替传统的稀土氧化物作为助烧结剂无压烧结制备β-Sialon陶瓷是可行的。     

Preparation of Silicon Carbide with High Properties

［1］T.J.Whalen: Ceram. Eng. Sci. Proc., 1986, 7, 1135. ［2］Lingshen WANG: Special Ceramics, Published by Zhongnan Institute of Technology, 1994. 165. (in Chiness) ［3］W.J.Kim and Y.W.Kim: J. Am. Ceram. Soc., 1998,6, 1669. ［4］D.H.Kim and C.H.Kim: J. Am. Ceram. Soc., 1990,5, 1431. ［5］Y.W.Kim, H.Tanaka, M.Mitomo and S.Otani: J. Am. Ceram. Soc. Jpn., 1995, 3, 257.     

超声电沉积法制备Ni-Y_2O_3纳米复合镀层的工艺

Y2O3-Ni复合电沉积层性能优异,用途颇多,但目前有关这方面的研究报道较少.采用超声波技术电沉积制备了Ni-Y2O3纳米复合镀层,考察了制备工艺参数对复合镀层中Y2O3含量和镀层硬度的影响,采用环境扫描电子显微镜(ESEM)对纳米复合镀层的表面形貌进行了分析.结果表明,Y2O3添加量20g/L、Jc 2 A/dm2、超声波功率300 W时,复合镀层的表面组织均匀致密、晶粒细小且显微硬度较高;超声波空化作用产生的微射流可以减少纳米颗粒团聚,提高镀层的性能.