制备工艺对B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料力学性能的影响

采用热压法制备了10%(质量分数)TiC/4.7%(质量分数)Mo增强B4C基陶瓷,分析了烧结温度、保温时间和烧结压力对力学性能的影响.烧结温度由1 800℃提高到1 900℃时,复合材料的抗弯强度由590MPa提高到705MPa;当烧结温度升至1 950℃,强度反而下降;硬度和韧度随烧结温度升高而提高.在烧结温度为1 900℃压力为35MPa保温时间由15min提高到45min时,抗弯强度由600MPa提高到705MPa;进一步增加保温时间,抗弯强度随保温时间的增加而下降;硬度和韧度随保温时间延长而提高.烧结压力对复合材料力学性能的影响较小.当烧结参数为1 900℃、45min、35MPa,B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料抗弯强度、硬度、断裂韧度、相对密度分别为705MPa、20.6GPa、3.82MPa·m1/2、98.2%.     

不同粘结剂与烧结温度对Al2O3陶瓷力学性能和显微结构的影响

以超细Al₂O₃粉末为主要原料，添加一定量的氧化钇、氧化镧、氧化镁等烧结助剂，分别加入1号(5%聚乙烯醇A)、2号(5%阿拉伯树胶)和3号(2%聚乙二醇+6%聚乙烯醇B)粘结剂，在1 500～1 600℃下常压烧结制备氧化铝陶瓷。通过对Al₂O₃陶瓷样品的体积收缩率、体积密度、抗弯强度、维氏硬度、物相组成和显微结构等方面进行测试分析，对比研究了不同种类粘结剂和烧结温度对Al₂O₃陶瓷相关性能和显微结构的影响。结果表明：使用1号和3号粘结剂的陶瓷样品的硬度和强度随着烧结温度的增加而逐渐增大，均在1 600℃达到最大值；使用2号粘结剂的陶瓷样品的硬度随着烧结温度的增加出现先增大再减小的变化趋势，在1 550℃下达到最大值(892.5HV)。与2号和3号粘结剂相比，添加1号粘结剂在1 600℃下所制备的Al₂O₃陶瓷样品的综合性能最佳，其抗弯强度和维氏硬度分别达到238.49 MPa和991.7HV。在该条件下所制备的...     

醇-水基料浆凝胶注模成形制备粉煤灰多孔陶瓷

以工业废料粉煤灰为原料,采用醇-水基料浆凝胶注模成形新工艺制备粉煤灰多孔陶瓷,系统研究预球磨时间和烧结温度对粉煤灰多孔陶瓷显微形貌、物相、抗弯强度、气体渗透速率、密度和开孔率的影响,以及坯体与烧结体的结构继承性。结果表明:随预球磨时间延长或烧结温度升高,粉煤灰多孔陶瓷的密度和强度显著升高,开孔率和气体渗透速率急剧降低;当预球磨时间为8 h时,体积分数为15%的粉煤灰坯体在1 100℃烧结2 h,样品综合性能最佳:密度为0.77 g/cm3,抗弯强度为8.80 MPa,开孔率为71.2%,气体渗透率为100.5 m3/(m2·h·k Pa),最可几孔径为5.56μm,孔径分布均匀,孔隙分布窄,呈三维无规则贯通孔结构。     

莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的制备及抗压强度研究

以碳化硅微粉作为原料,并选用Al2O3、高岭土和Mg O作为烧结助剂,同时选用羧甲基纤维素钠(CMC)、聚丙烯酰胺(PAM)和可溶性淀粉作为添加剂,通过有机泡沫浸渍法制备出莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷材料。研究了不同原料组成、不同烧结温度等工艺参数对所制备的莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷物相组成、微观结构的影响,同时对莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的孔隙率、力学性能进行了测试。研究结果表明:莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的微观结构控制主要受碳化硅含量的影响,随着碳化硅含量的增加,莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的孔隙率有明显的降低,但抗压强度随之提高;随着烧结温度的提高,孔棱的致密度增加,抗压强度亦显著提高;莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的最佳烧结温度为1600℃,陶瓷粉料中最佳的Si C含量为35%。在1600℃烧结温度下,碳化硅的含量为35%时,获得了孔隙率为76.19%和抗压强度为4.63 MPa的莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷。     

铝电解用TiB2/Al2O3复合阴极的烧结与性能研究

以氧化铝溶胶为粘结剂,采用冷压烧结法制备出铝电解用TiB2/Al2O3复合阴极材料,研究了烧结温度、烧结时间和溶胶添加量对复合阴极相对密度、电阻率和抗压强度的影响。结果表明:烧结温度的提高能够增加复合阴极的相对密度,同时有利于降低复合阴极电阻率。1 400℃烧结的复合阴极相对密度可达93.83%,电阻率最低为0.56μΩ.m。随着烧结时间的延长,复合阴极的电阻率先降低后增加。烧结时间为5 h时复合阴极电阻率最低,为0.72μΩ.m。当溶胶含量为25%,1 400℃烧结5 h时,复合阴极材料性能最佳,其电阻率可达0.72μΩ.m、抗压强度为38.70 MPa。     

烧结温度对SiC_p/Al复合材料组织与性能的影响

借助于直热法粉末触变成形,通过控制加电方式,压制成形并烧结制备SiC_p/Al复合材料,并对复合材料进行微观组织分析及热物理性能与力学性能测试,研究烧结温度对复合材料微观组织、热膨胀系数、热导率及抗弯强度的影响。结果表明:随烧结温度升高,复合材料内气孔减少,热膨胀系数先减小后增大,热导率逐渐增大,抗弯强度先增大后减小。最佳烧结温度为600℃,此温度下制备的含SiC_p体积分数60%的SiC_p/Al复合材料中,SiC_p颗粒分布均匀,材料组织致密;室温至250℃平均热膨胀系数小于5.0×10-6℃-1,其室温热导率为165W/(m·℃),密度为3.01 g/cm3,复合材料的抗弯强度为340 MPa。     

烧结温度对碳化硅陶瓷力学性能的影响

采用硼、碳助剂无压烧结制备碳化硅陶瓷。针对烧结温度与碳化硅烧结体密度、抗弯强度以及硬度之间的关系进行了试验研究,并对不同温度下制备的烧结体进行了显微结构形貌观察和XRD图谱分析。结果表明,烧结温度在2190～2220℃范围内可以制备密度高、力学性能好的碳化硅陶瓷。其相对密度超过96%;抗弯强度接近400MPa;维氏硬度23GPa以上。在试验温度范围内,密度与抗弯强度之间的关系近似为线性关系,密度越高抗弯强度和硬度性能越好。     

氧化铝生产洗涤用陶瓷超滤膜制备工艺的研究

首先以球形氧化铝为原料,加入黏结剂、增塑剂和水后充分混合,经炼泥、挤压成型工艺制备支撑体坯件,坯件经干燥、烧结工艺制备陶瓷支撑体;然后,以球形氧化铝为原料,采用悬浮液浸涂法在陶瓷支撑体上涂膜,经烘干后形成过渡层;最后,以铝盐为原料,采用溶胶-凝胶法在过渡层表面涂覆溶胶制膜液,将湿膜晾干、烘干、焙烧,自然降温得到氧化铝生产洗涤用陶瓷超滤膜。研究结果表明:该陶瓷超滤膜顶膜孔径50~200 nm,无裂纹和针孔等缺陷,抗压强度高于10 kg×cm~(-2),抗弯强度高于8 kg×cm~(-2)。由此可见,该工艺制备的氧化铝生产洗涤用陶瓷超滤膜颗粒均匀,具有良好的化学稳定性、耐腐蚀、耐高温、耐酸碱,可在氧化铝生产洗涤领域推广和应用。     

烧结温度等参数对Fe2O3粉末烧结密度影响的试验研究

针对烧结温度等参数对Fe2O3粉末压制烧结密度的影响进行了试验.结果表明:在实验条件相同情况下,粉末粗细颗粒比在85%时压坯密度最高;随着压制压力的升高,在400MPa以下压坯密度上升速率较大,在400～650MPa之间压坯密度呈平台型和上升型交替趋势;烧结块在最终烧结温度为1240℃烧结获得的密度最高.     

溶胶-原位凝胶法制备金刚石/LZAS系陶瓷结合剂砂轮的结构与性能

以硝酸盐溶液、磷酸铵溶液、Si O2溶胶和金刚石颗粒制成混合料浆,经快速凝胶及干燥后,在850℃/1.5 h条件下烧结,得到金刚石/陶瓷结合剂复合体,通过对其微观结构以及表面粗糙度、抗弯强度和孔隙率等性能进行表征,研究混合料浆中的固相含量对金刚石/复合氧化物陶瓷复合体结构与性能的影响。结果表明:Si O2-Al2O3-Zn O-Na2O-Li2O-P2O5复合氧化物陶瓷结合剂的晶化程度高,晶型完整;随料浆中固含量增加,金刚石/陶瓷复合体的孔隙率先降低后升高,而抗弯强度则先升高后降低,当固含量(体积分数)为60%时,砂轮的孔隙率和抗弯强度分别达到最小值(26.2%)和最大值(69 MPa)。与传统粉末压制法制备的金刚石/复合陶瓷结合剂砂轮相比,采用溶胶-凝胶原位法制备的砂轮,结构均匀,抗弯强度和孔隙率分别提高约40.5%和34.8%,磨削加工的硬质合金工件表面无较深划痕,工件表面粗糙度为0.049μm。