多孔氧化铝陶瓷气孔率对强度的影响

加入不同量的碳粉作造孔剂,挤压成型、烧结,获得气孔率20%~55%的多孔氧化铝陶瓷。研究了气孔率及烧结程度对强度的影响。对试样的强度与气孔率按不同方程拟合.结果表明:当烧结程度较低时,强度(σ)与气孔率(ρ)的关系对经验方程σ=σ₀(1-ρ)^m的拟合结果最好;当烧结程度较高时,强度与气孔率的关系更符合经验方程σ=σ₀exp(-bρ)。经验常数m,b,σ₀与烧结程度有关。随着烧结程度的提高,这些值下降。     

氮化硅多孔陶瓷

国内率先报道"结构陶瓷"-"功能陶瓷"一体化的新型复合陶瓷———氮化硅多孔陶瓷,介绍氮化硅多孔陶瓷的特征和潜在应用,并展望了其研究现状与前景。     

烧结方式对石英多孔陶瓷的性能影响研究

以长江沿岸低品位石英砂为主要原料,采用真空烧结制备石英多孔陶瓷材料.研究结果表明:采用真空烧结能够成功制备石英多孔陶瓷,多孔陶瓷材料烧结温度为1 050℃;制备的陶瓷密度为1.267g/cm3,孔隙度为51.6％,抗压强度为3.184MPa,且气孔较小,分布较均匀,外形完好.在相同的烧结温度和保温时间条件下,真空烧结的陶瓷孔隙度明显比大气烧结的小,密度和抗压强度则比大气烧结的要高.真空烧结的陶瓷表面更加致密,孔结构排列更平整,微观孔结构更加完整.当对石英多孔陶瓷材料的力学性能要求不高时,优先选用空气烧结;反之,则优先选用真空烧结.     

烧结温度对制备多孔TiB_2-TiC复相陶瓷性能的影响

为了获得孔隙度为(30±5)%TiB2-TiC复相陶瓷,采用反应烧结法,在不同温度下进行真空烧结制备出多孔TiB2-TiC复相陶瓷.主要研究了烧结温度对样品的密度、透气性和力学性能的影响,并对反应过程中样品的相组成进行了分析.试验结果表明:反应过程于1 000℃开始,于1 300℃结束;反应过程中存在TiB、Ti3B4中间相,反应完成后最终产物只有TiB2和TiC两相.随着烧结温度的升高,样品的密度和抗弯强度均是逐渐增大的,最大孔径和相对透气系数则是逐步降低的.于1 700℃烧结制备出的复相陶瓷的密度为3.2g/cm3、开孔隙度为29.5%、抗弯强度达到了120MPa,达到了预期目标.     

红外辐射多孔陶瓷的研制

为了研制1种新型轻质热工材料——红外辐射多孔陶瓷,研究了其配方组成及制备工艺,对材料的微观结构、气孔的尺寸和分布、气孔率、体积密度、导热系数、机械性能及热发射率分别进行了测定。结果表明:采用发泡和添加造孔剂相结合的制备工艺,可获得孔径小且分布均匀,具有优良绝热性能及较高常温耐压强度的红外辐射多孔陶瓷材料,且掺入由过渡族氧化物组成的高辐射率材料,可使该材料在整个红外辐射波段都具有很高的发射率。     

烧结温度对YAG多孔陶瓷结构演化及力学性能的影响研究

钇铝石榴石(YAG)具有许多优异的性能,被广泛研究和应用.采用真空烧结制备YAG多孔陶瓷,分析结果表明:在1 500℃烧结的YAG多孔陶瓷微孔结构均匀规整,孔径约为5μm,晶粒形貌呈规则颗粒状,断裂形式为沿晶断裂;1 550℃烧结的多孔陶瓷,微孔结构均匀规整,孔径处于2～5μm之间,晶体呈棒状或针状结构,断裂形式为沿晶断裂和穿晶断裂并存;1 600℃烧结的陶瓷,晶粒长成片状结构,孔结构基本消失,断裂形式为穿晶断裂.随着真空烧结温度的升高,不但YAG多孔陶瓷的孔结构逐渐消失,而且能耗越来越多;结合孔隙度、力学性能与能耗之间的性价比综合考虑,确定YAG多孔陶瓷的烧结温度为1 550℃.     

SiC陶瓷常压烧结研究

研究了ＳｉＣ粉末粒度、助剂Ａｌ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３加入量和Ａｌ２Ｏ３与Ｙ２Ｏ３的配比等因素对ＳｉＣ陶瓷材料性能的影响。结果表明，添加Ａｌ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３助剂可实现ＳｉＣ陶瓷的低温（１８５０℃）常压烧结。ＳｉＣ粉末粒度是影响可烧结性的重要因素之一，助剂加入量为２０％，Ａｌ２Ｏ３与Ｙ２Ｏ３之比为１：１时材料性能较好。     

烧结温度对Cu-C-SnO2多孔材料组织与性能的影响

采用SiO₂-B₂O₃-Al₂O₃助焊剂辅助常压烧结法制备了铜-石墨-氧化锡（Cu-C-SnO₂）复合多孔材料,对其显微组织和物理性能进行了测试,研究了烧结温度对Cu-C-SnO₂多孔材料组织和性能的影响。结果表明,复合多孔材料主要由金属Cu、石墨和氧化物陶瓷相构成;随着烧结温度升高,SnO₂逐渐减少,莫来石等矿化陶瓷相逐渐增多;当烧结温度从750℃升高到800℃时,Cu₂O增多,当烧结温度高于800℃时,Cu₂O随烧结温度的升高而减少;当烧结温度为950℃时,Cu相发生显著再结晶而晶粒粗大;材料的电阻率、渗油率和空气粘性渗透系数随烧结温度的变化呈现出相似的变化规律,都随烧结温度的增加而先减小后增大,在烧结温度850~900℃范围内达到最小值;烧结线收缩率和材料密度随烧结温度的变化呈现出相似的变化规律,都是随烧结温度的升高而增大,在烧结温度800℃附近存在一个临界值,在该临界值两侧,烧结线收缩率和材料密度随烧结温度变化的速率明显不同;在烧结温度800~850℃之间,材料里氏硬度存在一个突变点,在该突变点两侧,材料里氏硬度都随烧结温度的升高而升高。     

复合添加剂对氧化铝陶瓷烧结性和抗热震性的影响

研究了复合添加剂MnO2、MgO和Y2O3对Al2O3陶瓷烧结性和抗热震性的影响.试验结果表明:在复合添加剂中引入MgO和Y2O3大幅度提高了Al2O3陶瓷的致密度,促进了陶瓷的烧结,提高了材料的强度.Al2O3陶瓷的抗热震性能也得到提高,当MgO和Y2O3的含量为0.5%时,Al2O3陶瓷的临界热震温差在300℃左右,抗热震性能大大提高;继续增加MgO和Y2O3的含量,其抗热震性有所降低.添加复合添加剂的Al2O3陶瓷的抗热震性受到细晶强化和气孔的共同控制,对抗热震性提高的主要贡献为细晶强化,但气孔也会影响其抗热震性.     

填料组成对气压烧结Si3N4系陶瓷的影响

研究了在气压烧结条件下填料组成对Si_3N_4陶瓷致密化的影响,制造了高密度、高强度的β-Sialon陶瓷材料。结果表明,用Si_3N_4+BN+MgO或Si_3N_4+SiO_2作填料,能有效地抑制Si_3N_4的分解,促进β-Sialon陶瓷的烧结。结合X-ray、SEM分析,探讨了β-Sialon陶瓷的致密化机理。     

Effect of Y2O3, CeO2 on Sintering Properties of Si3N4 Ceramics

The effect of rare earth oxides Y203 or Ce02 on sintering properties of Si3N4 ceramics was studied and the mechanism of assisting action during sintering was analyzed. The results in dicate that the best sintering properties appear in Si3N4 ceramics with 5% Y203 or 8% CeO2. Secondary crystallites are formed at grain boundaries after heat treatment,which decreases the amount of glass phase and contributes to the improvement of high-temperature mechanical properties of silicon nitride.     

陶瓷的高质量机械加工

为了使新型陶瓷材料的加工易于进行，并获得高质量的加工零件，综述介绍了陶瓷钻孔、研磨等加工新工艺和新技术，以供有关科技人员和生产厂家借鉴参考。     

Effect of Rare Earths on Mechanical Properties and Microstructures of Si3N4-based Ceramics

Si3N4-hased ceramics exhibit excellentproperties such as high strength, high corro..sion resistance, high fire resisting property andhigh thermal shock resistance. However, up tonow, the application of St3N4-based ceramicsis still limited by their poor ductility, lowtoughness and stability. Adding fiber or whisher into ceramic matrix is a useful tougheningmethod, but fiber and whisker are costly and itis difficult to homogenize them in ceramic matrix. Furthermore, ceramic powders can not fill…     

Fe-Si3N4结合SiC特种陶瓷的烧成过程

利用TG－DSC法对Fe-Si3N4结合SiC陶瓷在氮化炉内烧成时发生的化学过程进行了研究，并分析了当硅铁的加入量大于15％时,成形试样在反应合成过程中开裂的原因及防止措施。认为反应合成过程中主要发生了碳的氧化、硅铁的溶解和氮化3个化学反应；为防止试样损坏可采取控制氮化炉内氮平衡分压和减缓升温速率等措施。     

烧结条件对(α+β)-Sialon陶瓷组织与性能的影响

系统地讨论了两种不同的烧结方法对(α+β)-Sialon系统相形成、显微结构及性能的影响。实验结果表明:同样的烧结参数,热压烧结制备的(α+β)-Sialon具有较好的显微结构和强度,这是由于外加推动力加速了材料的烧结过程,提高了致密度,因而提高了材料性能。讨论了温度、时间和加热速率的影响。结果表明:最适宜的无压烧结和热压烧结温度分别为1750～1800℃和1700～1750℃,烧结时间分别为120 min和60 min。两种烧结方法的最佳升温速率均为15～20℃/min。     

烧结条件对TiO_2压敏陶瓷性能的影响

本文研究了烧结温度和保温时间对TiO2压敏陶瓷微观结构和电学性能的影响;用扫描电子显微镜(SEM)观察了样品的微现形貌;用X射线衍射(XRD)表征了样品的物相、晶体结构.结果表明:用一次直接烧结法制备的TiO2压敏陶瓷,以1350℃烧结2h样品的性能最佳,具有最优微结构和性能.烧结温度与保温时间两者之间在一定程度上相互制约,因此必须严格控制最高烧成温度和保温时间,在一定烧结条件下获得致密的微观结构以及较好的电学特性.     

Si3N4在高炉出铁口炮泥中的应用

Ｓｉ３Ｎ４具有热震稳定性好、强度高的特点，在炮泥中加入适量的Ｓｉ３Ｎ４原料，旨在提高炮泥的抗侵蚀和抗冲出刷性能。新研制开发的ＴＡ－４炮泥，经过２座高炉７个月的应用，日出铁次数明显下降，铁口深度相对稳定，对延长炉缸寿命起到一定的作用。使用此炮泥，经济效益显著。