无压烧结制备透辉石增韧补强氧化铝基结构陶瓷材料

采用温度梯度无压烧结工艺制备了透辉石增韧补强Al2O3基结构陶瓷材料,探讨了其烧结致密化特性,对无压烧结后材料的硬度、断裂韧度和抗弯强度进行了测试和分析;分析了复合材料力学性能随透辉石含量变化的关系;探讨了复合材料断面断裂方式的变化对其力学性能的影响.与纯Al2O3相比,透辉石/ Al2O3复合材料的力学性能得到明显提高,其中AD3[97% Al2O3 + 3%(体积分数)透辉石]综合力学性能较好,其硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为15.57 GPa、417 MPa和5.2 MPa·m1/2.力学性能提高的主要原因是添加相与Al2O3基体之间界面反应的发生以及透辉石对复合材料的晶粒细化效应.     

制备工艺对钛酸钡基无铅高压陶瓷电容器材料性能的影响

以BaTiO3为基料,加入SrTiO3,CaCO3,Bi2O3·3TiO2等制备了(1-z)Ba1-x-ySrxCayTiO3·z(Bi2O3·3TiO2)系无铅高压陶瓷电容器材料,研究了制备工艺对材料性能的影响.结果表明,在保温时间一定的情况下,瓷料的最佳烧结温度取决于组分中Bi2O3·3TiO2含量,且烧结温度随着Bi2O3·3TiO2的含量的增加而降低;在BaTiO3中加入30％SrTiO3,10％ CaCO3和3％ Bi2O3·3TiO2时(均为摩尔分数),瓷料的最佳烧结温度为1240℃,其εr=3802,tgδ=4.2×10-3,Eb=9.2 kV·mm-1;并且在研究介温性能时,居里温度降低到35℃左右,拓宽了介电峰;当Bi2O3·3TiO2的含量增加到4％时,瓷料的最佳烧结温度为1220℃;在合理的烧结温度范围内,低温烧结和慢速升温将有利于细晶的致密化,从而改善高压陶瓷电容器的综合性能.     

氧化铝陶瓷的研制

氧化铝陶瓷是α-Al2O3的烧结制品,其化学性质稳定,耐酸、耐碱、耐高温,比重大、硬度高,在陶瓷,磨料磨具,耐火材料领域得到了广泛地应用.因α-Al2O3的熔点较高,氧化铝陶瓷的烧结相当困难,本文探讨了烧结氧化铝陶瓷的工艺条件与方法.详细地论述了原料的预处理,烧结助剂的筛选,配方的设计与调整、成型方法.研讨了烧结过程中烧结助剂对烧结过程的影响与作用,率先引入了稀土元素作为烧结助剂,为改善氧化铝陶瓷的性能开辟了新的途径.     

ZnO/Y_2O_3 对氧化铝基陶瓷性能的影响

研究了ZnO/Y_2O_3复合添加剂对75%氧化铝基陶瓷烧结性、体积密度、抗折强度和物相组成的影响. 结果表明: 当ZnO/Y_2O_3为1∶ 0.3时, 在1290 ℃烧结后, 样品的性能可达到: 抗折强度149.9 MPa和体积密度3.16 g·cm~(-3). XRD分析结果表明: ZnO/Y_2O_3不同比例复合时, 锌铝尖晶石相、钙长石相和刚玉相发生了较大变化, 从而影响了材料的性能.     

含稀土微波介质陶瓷材料的研究进展

含稀土微波介质陶瓷材料是微波介质陶瓷体系的一个重要组成部分。本文回顾总结了含稀土微波介质陶瓷材料的主要体系，概括地介绍了近年来应用稀土氧化物，对微波介质陶瓷材料进行掺杂改性的研究状况，并指出了含稀土微波介质陶瓷材料的近期发展方向。     

大气等离子喷涂氧化铝涂层制备和介电性能研究

采用大气等离子喷涂方法,在不同喷涂功率和喷涂距离下制备氧化铝涂层,研究了喷涂工艺参数变化对涂层显微结构、气孔率以及介电常数的影响。用SprayWatch 2I热喷涂在线监测系统测量等离子体射流中熔融氧化铝粉末的表面温度和飞行速度;用扫描电镜观察涂层的显微结构;对涂层剖面照片用莱卡QWIN图像软件分析计算了涂层的气孔率;用精密阻抗分析仪测量计算氧化铝涂层的介电常数。结果表明,喷涂功率和喷涂距离的改变可影响氧化铝涂层的气孔率。合适的功率和喷涂距离能使粉末获得良好的熔融和较快的飞行速度,形成致密的涂层。较致密的氧化铝涂层介电常数亦较大。     

制备工艺对氮化硅泡沫陶瓷组织和性能的影响

采用泡沫塑料浸渍法成形、常压烧结法制备出氮化硅骨架体积分数从15％－70％范围的泡沫陶瓷。无包套热等静压处理（HIP）可以高泡沫陶瓷筋的致密度,其原理为HIP压力促进了烧结残余α氮化硅向β氮化硅的转变,从而提高了氮化硅中原子手扩散活性。     

透辉石/AlTiB增韧补强氧化铝基陶瓷材料烧结动力学和烧结机制

研究了透辉石/AlTiB增韧补强Al2O3基陶瓷材料的无压烧结致密化过程,通过绘制lg(ΔL/L0)-lgt图,用最小二乘法计算了透辉石/AlTiB增韧补强Al2O3基陶瓷材料的表观激活能.计算结果表明:纯Al2O3致密化机制为扩散机制控制;透辉石/AlTiB增韧补强Al2O3基陶瓷材料在烧结初期的致密化机制为液相流动和颗粒重排,在中、后期致密化机制转为扩散机制控制.根据烧结温度和保温时间对复合材料线收缩率的影响,建立了透辉石/AlTiB增韧补强Al2O3基陶瓷材料的烧结动力学方程;纯Al2O3陶瓷材料的烧结特征指数n约为2.5,其烧结过程中的物质迁移机制由体扩散控制;透辉石/AlTiB增韧补强Al2O3基陶瓷材料的烧结特征指数n值介于2.5与3.0之间,其在烧结中、后期的物质迁移机制既有体扩散,也有晶界扩散.     

不同润滑条件下氧化铝基陶瓷材料磨损特性的对比

对氧化铝基陶瓷材料在室温无润滑以及滴油润滑条件下的磨损特性进行了研究，进而对两种状况下材料的磨损机理进行了探讨。     

烧结助剂对高纯氧化铝陶瓷致密化过程的作用

分别以TiO2和MgO-La2O3复合物为烧结助剂,采用常压烧结工艺制备高纯氧化铝陶瓷。探讨了两类烧结助剂对氧化铝陶瓷显微结构的影响,并分析了其气孔排出过程。结果表明,添加TiO2可以降低高纯氧化铝陶瓷的烧结温度,易发生晶粒二次长大、形成晶内孔。添加MgO-La2O3复合烧结助剂降低烧结温度同时产生第二相物质,阻碍晶界迁移,减小晶粒尺寸,提高坯体致密度。     

烧结BaTiO3—CaSnO3对玻璃氧化物介电性能的影响

本文研究了铁电陶瓷ＣａＴｉＯ３－玻璃氧化物组成厚膜的烧结性能。添加有１０％（重量百分比）ＣｄＯ－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２玻璃系的ＢａＴｉＯ３能够在比不具流动性的ＢａＴｉＯ３系烧结温度低３００－５００℃的条件下烧结。在实验中分别测定了具有流动性和不具流动性的ＢａＴｉＯ３系的介电常数，介质损耗和居里温度。     

添加剂对Ba6-3xSm8+2xTi18O54微波介电陶瓷性能的影响

以Ba6-3x(Sm1-yBiy)8+2xTi18O54(x=2/3)为研究对象,运用均匀设计方法确定实验配方,研究了在不同y值下,不同含量的B2O3和ZnO对该系列陶瓷性能的影响.研究结果表明,添加剂的加入使陶瓷的烧结温度降低了250℃左右,并可以得到介电常数在 48～91,介电损耗在(3～9)×10-4之间的陶瓷材料.其中,当y=0.35,B2O3为1%(质量分数)时,陶瓷的烧结温度为1150℃,介电常数可达87.2,介电损耗为3×10-4.在此基础上,利用XRD和SEM检测了材料的物相和断面形貌.     

BN-AlN复合陶瓷的制备与性能研究现状

介绍了BN-Al N复合陶瓷的几种常见的制备方法,同时对BN-Al N复合陶瓷的性能研究现状进行了论述,最后对BN-Al N复合陶瓷的未来发展进行了展望。     

加张烧结下连续氧化铝纤维的组织结构演变规律

采用溶胶凝胶干法纺丝-高温烧结的方法制备连续氧化铝纤维,在对前驱体纤维进行预烧结和高温烧结时,利用自行设计搭建的加张烧结装置对纤维施加轴向张力,通过对氧化铝纤维的形貌、成分及组织结构进行表征,并与自由烧结(不加张力)的纤维进行对比,研究张力对烧结过程中氧化铝纤维的热分解、相变、组织结构演变以及性能的影响。结果表明：施加张力可显著提高预烧结纤维和烧结纤维的平直度,促进前驱体纤维中残留物质的分解和脱除;加张烧结可抑制纤维的轴向收缩,加大径向收缩,并促进 γ-Al₂O₃向 α-Al₂O₃转变;加张烧结还能改善纤维的晶粒形貌与孔洞分布,促进晶粒生长与晶间孔洞的收缩脱除,促进纤维致密化。相对于自由烧结,施加 0.9 MPa 轴向张力使得 1 500 ℃烧结 3 min 的氧化铝纤维平均抗拉强度从 0.35 GPa 提高到 1.16 GPa,提高231%。     

氧化铝陶瓷刀具材料的制备及力学性能

采用硫酸铝铵热分解方法制备出颗粒细小(～100 nm)、粒径分布范围窄、团聚程度轻、性能良好的α-Al2O3纳米粉体,并研究了氧化铝陶瓷刀具材料的制备及力学性能.研究表明,以氧化镁和氧化钇作添加剂,α-Al2O3纳米在1 550 ℃真空烧结2 h,可获得相对密度达98.7%的氧化铝陶瓷.样品的维氏硬度为17.0 GPa,洛氏硬度HRA为93,抗折强度404 MPa,断裂韧性5.7 MPa·m1/2,达到了高性能氧化铝陶瓷刀具的性能要求.     

ZnO-B_2O_3掺杂陶瓷的微观结构和微波介电性能

研究了ZnO-B_2O_3(ZB_2)对(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷的烧结行为和微波介电性能的影响。结果表明:ZnO-B_2O_3添加质量分数为3%时,试样的相对密度达到最大值;烧结温度从1 300℃降低到1 100℃时,试样的微波介电性能没有衰减。添加3%ZB_2(质量分数)的(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷在1 100℃烧结3 h呈现出较好的微波介电性能,介电常数ε_r=108.2,品质因数Q_f=6 545 GHz,共振频率温度系数τf=6.5×10~(-6)/℃,表明ZB_2是一种有效改善(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷致密性和微波介电性能的烧结助剂。     

CPC芯材Mo70-Cu的熔渗法制备及加工性能

Mo70-Cu复合材料,由于致密度较低,常在后续轧制加工时出现严重的边裂。为了提高该复合材料的致密度和轧制性能,作者采用熔渗法制备Mo70-Cu复合材料,并对其样品进行冷轧实验,研究熔渗保温时间对密度和塑性的影响。实验结果表明,Mo70-Cu复合材料的密度及相应的加工性能均随保温时间的延长而提高,冷轧时的变形率达40％时,样品仍未出现宏观边裂现象,可以满足对CPC芯材的要求。     

利用铁尾矿制备低温烧结陶瓷材料

选用定量的钢渣,添加不同含量的铁尾矿及其他辅料制备陶瓷材料,并对其烧结过程和产品结构、性能进行了研究。研究表明,尾矿添加量为10%~40%能够制备出合格的钢渣-尾矿陶瓷材料,尾矿最适宜的添加量为20%,此时试样的烧成区间为1105~1130℃,制备的样品最高抗折强度达到69.4MPa,样品的烧结温度低于传统陶瓷烧成温度100℃左右,而强度接近国家标准的2倍,不仅能够实现陶瓷的节能制备,还能获得高性能的陶瓷产品。     

高氧化铝铁矿的烧结行为及特点

针对Al2O2对烧结工艺及烧结矿质量的不利影响，Tata钢铁公司进行了降低烧结矿中Al2O3含量，提高烧结矿SiO2含量，降低烧结矿碱度，降低烧结矿中MgO含量等一系列试验研究和技术攻关，在降低烧结矿Al2O3含量及抑制Al2O3对烧结工艺和烧结质量负面影响上取得显著效果。