氧化铝/莫来石复合陶瓷的耐磨性

利用SiC和Al2O3纳米粉末在空气中通过反应烧结法制备了氧化铝陶瓷和氧化铝/0.96～8.7 2vol.%莫来石复合陶瓷。通过磨粒磨损试验测定了样品的耐磨性,观察了样品的磨损表面,测量了磨损表面的剥落面积比率。磨损率可以用磨损表面的剥落面积比率定量表示。相对于氧化铝陶瓷,氧化铝/莫来石复合陶瓷的耐磨性有很大提高,主要是由于减小了剥落面积比率。     

添加Nd_2O_3对高铝瓷的耐磨性及结构影响

实验以工业氧化铝为主要原料,对Al2O3含量为98%的氧化铝陶瓷进行研究。实验主要过程为:在Ca-MgAl-Si-O体系中添加不同量的稀土氧化物Nd2O3,并在不同温度下烧结,利用X射线粉末衍射(XRD)以及场发射扫描电镜(SEM)对所得复合陶瓷的显微结构和物相组成进行分析,并且测试其吸水率和磨损率。结果表明:Nd2O3掺入使陶瓷晶粒均匀化,并且少量Nd3+可以促进片状晶体的形成,从而使得磨损率获得大幅度的降低。     

镁合金表面纳米Al2O3陶瓷涂层的制备及耐磨性研究

采用热化学反应法在MB2镁合金表面制备了含有纳米Al2O3粒子的陶瓷涂层。采用XRD分析了微米Al2O3陶瓷涂层和纳米Al2O3陶瓷涂层的相结构,并测试了这两种涂层的耐磨性及耐热冲击性。结果表明,微米级Al2O3陶瓷涂层磨粒磨损及黏着磨损耐磨性相对于镁合金基体分别提高了14%及47%,且涂层中有新相MgMnSiO4生成;纳米Al2O3陶瓷涂层耐磨性及耐热冲击性优于以微米粒子制备的陶瓷涂层,磨粒磨损及黏着磨损耐磨性相对于基体分别提高了55%及100%,涂层中产生新相Mg2SiO4和Al2SiO5。     

ZrO2和Ni复合掺杂对Al2O3陶瓷结构及性能的影响

利用非均相沉淀包覆-热还原工艺制备粒径分布均匀、表面光滑的球形Al2O3/ZrO2/Ni,Al2O3/Ni,Al2O3/ZrO2复合结构粉体,再经真空热压烧结得到相应的复合陶瓷.通过X射线衍射和扫描电镜对前躯体、热还原粉体及烧结陶瓷的成分及结构进行了表征,并对陶瓷的力学性能、介电常数进行了检测和分析.实验结果表明:金属Ni的引入抑制了Al2O3的致密化,细化了晶粒,强化了氧化铝晶界,使氧化铝发生穿晶断裂而起到增韧效果;ZrO2对Al2O3陶瓷致密化及细化晶粒作用不明显,但通过相变增韧或形成弱界面起到了较好的增韧作用;Al2O3/ZrO2/Ni复合材料的断裂韧性增加值并未高于Al2O3/Ni和Al2O3/ZrO2 2种复合材料断裂韧性增加值之和,但增强了空间电荷的极化,使复合材料具有较高的介电常数.     

ZrSiO4/Al2O3复相耐磨陶瓷球的烧结工艺研究

以ZrSiO4和α-Al2O3为原料,采用Al2O3-ZrSiO4高温原位烧结反应原理,分别以氧化铝含量为50%,60%,70%,80%的不同比例进行制备、烧结,来制造ZrSiO4/Al2O3复相耐磨陶瓷球。测定其物理性能,研究了不同铝含量对复相耐磨陶瓷球的密度、耐磨性、以及烧结性能的影响,为实际的生产应用奠定了可靠的基础。     

分散剂在Al2O3陶瓷原位凝固成型中的应用

陶瓷凝胶注模成型工艺是一种新颖的成型工艺，它将高分子化学单体聚合的思路引入到陶瓷的成型工艺中。通过加入分散剂制备了流动性较好的Al2O3浆料，用改性淀粉原位凝胶注模成型技术制备了具有较高强度和均匀性良好的氧化铝陶瓷坯体。研究了不同分散剂在制备低粘度高固相体积分数Al2O3浓悬浮体中的分散作用，并重点考察了添加不同分散剂的Al2O3浆料的粘度随pH值变化的趋势，对比了不同分散剂对Al2O3浆料的分散效果。     

一种新型高性能复相陶瓷材料的应用前景

传统Al2O3/TiO2复相陶瓷韧性低,可靠性难以保证.将纳米技术引入到该领域,通过把纳米尺度的氧化铝和氧化钛粉末再造粒成为纳米结构的氧化铝/氧化钛(Al2O3/TiO2)复合氧化物粉末并采用新型工艺路线制备的精细结构Al2O3/TiO2复相陶瓷,与传统微米级晶粒尺度的Al2O3/TiO2复相陶瓷相比,其强度、韧性和耐...     

二氧化硅掺杂对黑色氧化铝陶瓷的改性

用超微细氧化铝(Al2O3),二氧化硅(SiO2)粉体及适量的过渡金属氧化物,用固相反应法在1 350 ℃空气中烧结得到了致密的黑色Al2O3陶瓷.研究了SiO2掺杂对陶瓷显微结构和电性能的影响.实验表明:在黑色Al2O3陶瓷中,SiO2是一种较好的掺杂剂,它不仅可以降低烧结温度,使陶瓷晶粒细小均匀,同时还可以改善材料的电气性能,使之满足用作晶体振荡器件、光电器件及集成电路器件等的基板及避光封装外壳的要求.     

添加剂对超硬材料陶瓷结合剂显微结构的影响

本文以金属Al粉和α-Al2O3微粉为添加剂,研究其添加量对陶瓷结合剂性能和显微结构的影响.通过X-ray衍射仪和扫描电子显微镜分析得知,金属Al粉添加量为4wt％,在620℃温度下烧成时,金属Al粉主要以单质熔融铝的形式存在,且熔融铝与陶瓷结合剂结合良好,使得试样的强度比基础陶瓷结合剂提高了10.3％;试样中单独加入α-Al2O3,微粉可以提高陶瓷结合剂的粘度,有效防止烧成过程中的不均匀变形,同时可以提高陶瓷结合剂的致密度;金属Al粉添加量为2wt％,同时加入30wt％的α-Al2O3,在680℃下烧成时,大部分的金属Al粉被氧化为氧化铝,α-Al2O3微粉和金属Al粉氧化生成的氧化铝进一步增强了陶瓷结合剂的致密度,并且与陶瓷结合剂反应生成可以拓宽烧结范围、抑制裂纹延伸的霞石( NaAlSiO4),使得试样的强度比基础陶瓷结合剂提高了195.5％.     

CaTiO3添加剂对氧化铝陶瓷烧结、显微结构及微波介电性能的影响

CaTiO3添加剂通过湿法球磨与Al2O3粉料混合,并通过无压烧结制备了氧化铝陶瓷,研究了CaTiO3添加剂对氧化铝陶瓷烧结性能、相组成、显微结构和微波介电性能的影响.CaTiO3可以使Al2O3的烧结温度降低至1450℃,但在该温度下烧结的样品由于CaTiO3的加入会产生CaAl12O19第二相.样品中存在大、小两种晶粒,根据EDS能谱分析,大晶粒主要是CaAl12O19,而小晶粒为Al2O3和CaAl12O19的混合相.添加CaTiO3有利于Al2O3陶瓷介电常数的提高,1450℃下掺杂2.5wt％ CaTiO3的氧化铝陶瓷具有较好的烧结性能和微波介电性能,相对密度可达到97.74％,εr～10.86,Q×f～ 8061 GHz.     

聚空心球对氧化铝陶瓷性能的影响

研究了聚空心球直接添加或聚空心球作为多孔层对氧化铝陶瓷力学性能的影响。在1200～1550℃烧成温度范围内,随烧成温度升高,Al2O3晶粒长大,聚空心球与基体之间结合力增加,聚空心球在烧成温度为1550℃时变形,试样密度为2.84g/cm3,显气孔率为25.2%,抗压强度和抗弯强度最高。当层状陶瓷的聚空心球多孔层含量为60%（质量分数）,层厚比为5/2时,聚空心球的断裂方式由沿球断裂转变为穿球断裂,机械性能得到提高,断裂韧性最高为5.59MPa.m1/2。     

稀土La2O3添加对氧化铝多孔陶瓷性能的影响

以煅烧α-Al2O3为原料,稀土氧化镧(La2O3)为添加剂,羧甲基纤维素为成型粘结剂,通过混料、困料、研磨、模压成型、高温烧结等工序制备了氧化铝多孔陶瓷,研究了烧结温度及La2O3添加量对氧化铝多孔陶瓷的线收缩率、体积密度、孔隙率、抗折强度和微观形貌的影响。结果表明:在相同烧结温度下,随稀土添加量的增加,多孔陶瓷的体积密度、线收缩率与抗折强度均降低,而孔隙率则逐渐增加。微观形貌与X衍射分析表明,稀土La2O3的加入,抑制了氧化铝颗粒间的烧结,并在高温下与氧化铝反应生成了片状晶体LaAl11O18,片状晶LaAl11O18阻碍了氧化铝晶粒的长大,进而抑制了坯体的收缩,最终使得氧化铝多孔陶瓷具有较高的孔隙率。     

复合稀土氧化物对氧化铝陶瓷耐磨性能的影响研究

讨论了不同类型和不同量的六种稀土氧化物La2O3、ceO2、Y2O3、Sm2O3、Nd2O3、Dy2O3对氧化铝陶瓷进行掺杂的试验过程,研究表明：某两种或两种以上稀土氧化物一起添加到氧化铝陶瓷中,比单一稀土氧化物添加到氧化铝陶瓷中对提高陶瓷耐磨损性能的效果要好。     

Al2O3增强ZrO2陶瓷的制备及性能研究

本文采用热分解法制备Al2O3微粉、化学共沉淀法制备(Y,Ce)—ZrO2超细粉,通过适当工艺制备出ZrO2／Al2O3复合陶瓷。经研究发现,添加Al2O3,可抑制ZrO2晶粒的长大,提高基体的强度和韧性。当Al2O3含量达到30%(质量分数)时,复合陶瓷的抗弯强度为986MPa,断裂韧性为13.7MPa*m1／2。材料性能的提高可归结为Al2O3颗粒的弥散增韧和ZrO2陶瓷的相变增韧叠加作用的结果。     

高含量氧化铝陶瓷的掺杂-低温液相烧结

针对常规烧结制备高含量氧化铝陶瓷均存在烧成温度高的缺点,提出了以掺杂、低温液相烧结结合的方法制备高含量氧化铝陶瓷的方法,并研究了以该方法制备的95瓷微观结构与吸水率、弯曲强度。研究结果表明,掺杂-低温液相烧结的方法可在相同烧成温度下制备出比离子掺杂、低温液相烧结更致密的95瓷,且吸水率小,弯曲强度高于相同温度下采用掺杂和低温液相烧结制备的95瓷。     

CuO+TiO2复相添加剂对氧化铝陶瓷烧结性能和显微结构的影响及其烧结动力学分析

研究了CuO＋TiO2复相添加剂对氧化铝陶瓷烧结性能，显微结构的影响以及形成液相时氧化铝陶瓷烧结动力学。添加剂的加入极大的促进了氧化铝陶瓷的烧结。当CuO与TiO2质量比为1：2的时候，氧化铝样品致密度最高。液相含量对致密度有明显影响，液相含量越高，烧结速率越快。添加剂的存在使氧化铝晶粒细化，晶粒形貌为等轴状。利用等温烧结的实验方法研究了烧结动力学，结果表明，是由氧离子和铝离子的扩散作用控制了烧结过程。     

添加剂对高铝瓷烧结性质和力学性能的影响

研究滑石、TiO2添加剂对以CaO-Al2O3-SiO2系为基础的高铝瓷的烧结特性和力学性能的影响。研究发现：在高铝瓷中添加剂的作用机理不同于它们在纯氧化铝烧结中的,添加剂的作用大小取决于它们的表面张力。烧结中的粗大气孔、裂纹、粗大晶粒、玻璃相等形成了瓷体的断裂源,降低了强度。     

黑色氧化铝陶瓷制备与介电性能的研究

采用正交试验法对黑色氧化铝陶瓷实验配方进行优化;采用一次、二次合成法分别制备了黑色氧化铝陶瓷;对黑色氧化铝陶瓷进行了XRD物相分析、烧结体断面SEM分析,测试了烧结体的体积密度、体积电阻率、介电常数和介电损耗。结果表明,黑色氧化铝陶瓷最佳配方为:Al2O391wt.%、滑石2.0wt.%、Fe2O33wt.%、CoO 0.5wt.%、NiO 1wt.%、MnO22.5wt.%;一次、二次合成法制备的黑色氧化铝陶瓷的体积密度分别为3.71g/cm3、3.69g/cm3,体积电阻率分别为6.8×1012Ω·cm、7.1×1012Ω·cm,介电常数分别为18.6、18.8,介电损耗分别为0.015、0.014。