纳米Al2O3激光烧结快速成型试验初探

将快速成型技术引入纳米材料成型领域,在Al2O3纳米粉末的选择性激光烧结试验基础上,系统分析了纳米陶瓷材料激光烧结工艺的影响因素,初选了烧结参数,得到了较为合理的纳米Al2O3粉末激光烧结工艺。通过多层烧结试验对其进行了验证,对烧结制件进行了成分、微观组织等检测分析。试验表明,采用得到的选择性激光烧结工艺,可以实现纳米Al2O3的自由成型,烧结制件内部组织保持纳米结构,材料晶粒尺寸基本不长大。     

纳米Al2O3粉体材料激光烧结成型基础试验研究

基于激光烧结快速成型技术 ,利用CO2 激光对纳米Al2 O3 粉体材料进行激光烧结成型的试验并用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪等对烧结样品进行分析。结果表明 ,在适当的工艺参数下 ,对Al2 O3 粉体的激光烧结可获得一定形状的、致密的陶瓷块体 ,块体内部晶粒保持在纳米尺度     

激光烧结Al2O3/Ti系FGM的温度场与热应力场

用有限元法对激光烧结Al2O3/Ti系FGM的温度场和残余热应力场进行了模拟计算,并对烧结过程试样中的温度分布进行了实时测量.结果表明:激光照射面(Al2O3层)和背光面(Ti层)的温度落差为325℃.陶瓷侧温度梯度大于金属侧,成分梯度指数p值愈大,陶瓷侧温度梯度愈大.试样内残余热应力分布受p值控制,依据残余热应力最小且陶瓷层为压应力的设计准则,确定了激光烧结Al2O3/Ti系FGM的最佳成分梯度指数p=0.5.     

Ni－Al系粉末压坯激光反应烧结初步研究

对Ni－Al系粉末压坯激光反应烧结的初步研究表明,利用激光反应烧结能够弥补一般激光烧结受试样尺寸的限制。并因其点火时间短、反应层层递进、扩展等特点,使得烧结后试样整体组织和性能均匀,且易得到刚状结构和理想的产物。     

纳米粉添加剂对Al2O3陶瓷烧结性能及微结构的影响

用纳米ＺｒＯ３作为烧结助剂加入Ａｌ２Ｏ３陶瓷中,研究其对Ａｌ２Ｏ３陶瓷烧结性能及显微结构的影响。结果表明,纳米ＺｒＯ２的加入可以提高Ａｌ２Ｏ３陶瓷的烧结活性,降低烧结温度,当纳米ＺｒＯ２的加入量达到９ｖｏｌ％时,Ａｌ２Ｏ３陶瓷在１６００℃以下就可烧结致密,此外,纳米ＺｒＯ２的加入,对Ａｌ２Ｏ３陶瓷的显微结构也产生影响。在纳米ＺｒＯ２加入量较少时,ＺｒＯ２粒子以“晶内型”和晶界型两种形式存在;而当ＺｒＯ２加入量达到９ｖｏｌ％时,其主要位于四个Ａｌ２Ｏ３晶粒相交的晶界上,阻碍了Ａｌ２Ｏ３晶粒的异常长大,从而获得细晶结构的Ａｌ２Ｏ３陶瓷材料。     

微波等离子烧结ZnO/Bi2O3系压敏电阻研究

采用常规微波和微波等离子对比烧结ZnO/Bi2O3系压敏电阻发现:两者均可快速成瓷,烧结时间由常规的20 h减少到45 min;烧结后,ZnO晶粒细小(约1μm)均匀,相比而言,等离子更有利于压敏电阻烧结。45 min等离子烧结后,压敏电阻瓷体密度为5.01 g/cm3,ZnO压敏电阻中已有尖晶石相(Zn7Sb2O12)生成,烧结时瓷体收缩均匀,漏电流小,但稳定度差。采用“液相掺杂”可以提高压敏电阻在微波等离子烧结后的电性能稳定度,液相加入比例范围为5%~15%。     

Ar/CHF3反应离子束刻蚀SiO2的研究

介绍了Ar/CHF3反应离子束刻蚀和离子束入射角对图形侧壁陡直度及刻蚀选择比的影响.使用紫外曝光技术在SiO2基片上获得光刻胶掩模图形,采用Ar+CHF3来刻蚀石英基片,调节二者的流量配比,混合后通入离子源.在Ar和CHF3的流量比为12,总压强为2×10-2 Pa,离子束流能量为450 eV,束流为80 mA,加速电压220 V～240 V,离子束入射角15°并旋转样品台的情况下,刻蚀20 min后,得到光栅剖面倾角陡直度为80°～90°.同时发现,添加CHF3后,提高了SiO2的刻蚀速率和刻蚀SiO2与光刻胶的选择比,最高可达71.     

Al／Al2O3复合材料界面应力场的LACBED研究

界面是影响复合材料性能的重要内容,对复合材料界面的研究一直受到广泛的重视。本文介绍我们利用大角度会聚束电子衍射(LACBED)研究Al基Al_2O_3颗粒增强复合材料界面应力场的初步结果。图1是这种复合材料的明场象,其中不规则形状的是增强体γ-Al_2O_3颗粒。图2是从Al基体中得到的靠近[013]带轴的LACBED花样,其中箭头所指阴影部分是图1中箭头指出的γ-Al_2O_3颗粒的阴影象。图2可以看出γ-Al_2O_3颗粒界面附近的HOLZ线发生明显的弯曲和分裂并变得模糊,这表明界面处Al基体中存在着应力场。应力场的进一步研究可以通过LACBED花样的动力学模拟得到。     

Al2O3／TiB2和Al2O3／TiB2／SiCW陶瓷材料氧化层的显微结构分析

用Ｘ射线衍射，扫描电子显微镜和透射电镜／能谱仪分析了Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２和Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＢ２／ＳｉＣＷ陶瓷材料在１３００℃氧化３０小时后氧化层的相组成及显著结构。     

(Al2O3)f/Al复合材料疲劳损伤模式的SEM研究

通过扫描电子显微镜(SEM)对(Al2O3)f／Al复合材料的疲劳断口和纵截面组织结构进行了观察，研究了复合材料的疲劳损伤模式。研究结果表明：该复合材料兼有钛基和树脂基纤维复合材料疲劳损伤的特点，高应力下由单个裂纹的起源和生长导致复合材料的失效；低应力下，疲劳损伤模式包括纤维劈裂、众多基体裂纹和单个基体裂纹的横向扩展，其中纤维劈裂是主控机制。其更高的疲劳极限可归因于低应力下纤维的纵向劈裂。     

氧化铝-镍复合粉末的制备

简要介绍了镍包氧化铝复合粉末的几种制备方法,研究探索了一种新的制备方法--配位均匀沉淀-碳热还原法,并成功制备出了平均粒径小于等于0.3 μm的镍包氧化铝复合粉末.     

Al/SiO_2/Si表面Al_2O_3纳米图形的AFM阳极氧化制备方法

采用AFM阳极氧化方法,在控制AFM探针尖端电压和扫描方式的条件下,在Al/SiO2/Si表面制备了Al2O3纳米图形,图形最小尺寸为70nm.研究了表面吸附水层存在下AFM阳极氧化机理.实验结果表明AFM阳极氧化是制备金属氧化物半导体纳米器件的较好方法     

Al/SiO2/Si表面Al2O3纳米图形的AFM阳极氧化制备方法

采用AFM阳极氧化方法,在控制AFM探针尖端电压和扫描方式的条件下,在Al/SiO2/Si表面制备了Al2O3纳米图形,图形最小尺寸为70nm.研究了表面吸附水层存在下AFM阳极氧化机理.实验结果表明AFM阳极氧化是制备金属氧化物半导体纳米器件的较好方法.     

高折射率材料吸收特性对193 nm HfO2/SiO2,Y2O3/SiO2,Al2O3/SiO2多层膜反射特性的影响

由单层HfO2，SiO2，Y2O3，Al2O3膜求出其折射率和消光系数色散曲线，据此计算出HfO2／SiO2，Y2O3／SiO2，Al2O3／SiO2的193nm多层膜反射膜曲线，并用电子束热蒸发的方法进行镀制。由分光光度计测量样品的透射率和绝对反射率，求出了各种膜层的吸收曲线。结果发现HfO2／SiO2，Al2O3／SiO2反射率实验结果与理论结果吻合得很好，而Y2O3／SiO2的理论曲线偏高。通过模拟Y2O3／SiO2的反射率曲线发现Y2O3的消光系数远大于由单层膜实验得出的结果。这说明Y2O3膜层的吸收特性与薄膜的制备工艺密切相关。     

烧结镍工艺的应用研究

二次金属化工艺现多采用电镀镍工艺技术,镍层在金属化层中所起的作用：优化焊料对金属化层的润湿,保护金属化层免于焊料的侵蚀,增强焊接强度和真空气密性。本文以生产实践为基础探讨获得镍层的工艺技术之异同及实用效果之比对。     

B2O3/SiO2比对钡硼硅系微晶玻璃性能的影响

采用固相反应法制备了高膨胀系数的钡硼硅系微晶玻璃,研究B2O3/SiO2比对钡硼硅系微晶玻璃性能的影响,并对其进行了热、力、电性能测试及XRD、SEM分析表征。结果表明:提高B2O3/SiO2比会促进液相烧结的进行,能有效降低烧结温度,并影响晶相组成;但B2O3/SiO2比过高或过低都会破坏材料的力学性能,降低抗弯强度,热膨胀系数和介电常数则随其含量增加呈减小趋势。B2O3质量分数为12%的微晶玻璃在950℃下烧结1h,有大量的方石英相析出,材料的抗弯强度最大。最终制备了具有优良介电性能的微晶玻璃,其热膨胀系数为17.87μ℃-1,抗弯强度为175MPa。     

低温常压烧成工艺制备Al2O3-SiC复相材料

将6H-SiC和α-Al2O3以质量比7:3混合,添加质量分数0~10%的MgO-CaO作为烧结助剂,球磨后的粉体压制成生坯,在1 200℃预氧化1 h后在氢气氛下常压烧结1 h制备Al2O3-SiC复相材料。研究了烧成温度和MgO-CaO含量对该复相材料烧结性能和相组成的影响。结果表明:1 500℃下,随着烧结助剂含量的增加,烧结致密性明显提高,当烧结助剂质量分数为10%时,显气孔率降至0.1%。预氧化时,添加烧结助剂MgO-CaO,方石英和α-Al2O3与之反应,生成CaAl2Si2O8和Mg2Al4Si5O18,促进6H-SiC的进一步氧化。烧成过程中,CaAl2Si2O8和MgAl2O4溶解生成玻璃相促进烧结,同时α-Al2O3从玻璃相中析出,1 500℃烧结试样所含物相为6H-SiC和α-Al2O3。     

Al2O3/Al复合材料界面上MgAl2O4尖晶石形成的高分辨电镜观察

界面问题一直是复合材料研究者最关心的话题之一.界面结合的好坏直接关系到载荷从基体向增强体的传递效率.Al2O3/Al复合材料中,由于Al与Al2O3本征不润湿的特征,人们提出了一系列的措施来改良界面,其中一种就是基体合金化.Mg元素是显著增强润湿的合金元素之一,但是由于Mg在界面上引起的一系列化学反应使其界面反应润湿现象变得复杂起来.     

(Na1/4Bi3/4)(Mg1/4Ti3/4)O3新材料的制备及性能研究

用固相反应法合成得到了一种钙钛矿结构的无铅新陶瓷材料(Na1/4Bi3/4)(Mg1/4Ti3/4)O3(NBMT)。NBMT为低温烧结陶瓷,成瓷温度在1 050℃左右,室温下具有六方结构,点阵常数a=4.92 nm,c=5.19 nm。NBMT陶瓷室温下的介电常数为720,在320℃附近达最大值1 900;其陶瓷呈现弛豫型铁电体的特征,ΔTm高达107℃,不同于一般弛豫铁电体,矫顽场强高于40 kV/cm。NBMT的压电常数d33为7 pC/N。     

富氧混合团簇Al5O3,Al7O4,Al9O7的特殊稳定性及其形成机理

报道铝－氧混合团簇的光电离质谱，给出支持富氧混合团簇Ａｌ５Ｏ３，Ａｌ７Ｏ４，Ａｌ９Ｏ７形成的融合机理的直接实验证据。