α-Al_2O_3单晶的中子辐照效应研究

选用能量为0.1～500 MeV、总注量为1.0×10~(18) neutron/cm~2的快中子对α-Al_2O_3单晶进行辐照.采用吸收光谱和荧光光谱研究了α-Al_2O_3单晶经辐照后的缺陷形成及光学性能变化.α-Al_2O_3单晶经快中子辐照后出现着色现象,在206、228及256 nm等处出现吸收峰.荧光光谱出现了326、331及379 nm等荧光吸收峰值.分析表明,中子辐照在α-Al_2O_3单晶中产生了F~+、F_2及F_3~+等色心类型,该类吸收色心起源于α-Al_2O_3单晶中氧空位,并计算了辐照退火前后的色心浓度N.正电子湮没寿命结果表明,经快中子辐照后,α-Al_2O_3单晶产生单空位及多空位,且多空位浓度增大幅度比单空位的增大幅度大.     

反应生成α-Al_2O_3(p)/Al-Cu复合材料的化学反应的研究

利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对CuO／Al粉末预制块经不同条件反应后得到的材料进行了分析,探讨了CuO／Al体系的化学反应随温度和环境介质的变化情况,并利用该体系的化学反应制备了α-Al2O3（p）／Al—Cu复合材料     

Y_2O_3-Al_2O_3对SiC纤维烧结特性的影响

研究了纳米Y_2O_3—Al_2O_3在烧结时形成液相YAG(yttrium-alurninum garnet)对SiC纤维烧结特性的影响。实验结果表明,液相YAG的形成可以有效地提高SiC纤维的密度,在较低的烧结温度下达到完全致密,同时使纤维的强度由168MPa提高到844MPa。当烧结温度高于1800℃时,纤维中各组份间发生化学反应,产生的气体逸出后,在纤维组织中留下孔隙,使纤维强度降低。     

碳酸铝铵热解法制备超细Al2O3

以Al2(SO4)3与(NH4)2CO3为原料,采用液相沉淀法,制备出前驱物碳酸铝铵(AACH),并烧结得到Al2O3粉末。通过分析前驱物的热重曲线,确定了前驱物的高温分解过程;并结合对前驱物在不同烧结温度下所得产物XRD图谱的分析,确定了前驱物的高温相变过程为:AACH→AlOOH→Al2O3(无定型)→γ-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3。同时,干燥方式对超细Al2O3分散性的影响在本文中也进行了研究。     

籽晶对碳酸铝铵热分解相变及α—Al2O3纳米粉烧结活性的影响

研究了碳酸铝铵的合成,并对碳酸铝铵加热过程中的物相变化和α－Ａｌ２Ｏ３籽晶对θ－Ａｌ２Ｏ３→α－Ａｌ２Ｏ３的相变的影响进行了分析。结果表明,将硫酸铝铵溶液以小于２０ｍＬ／ｍｉｎ的速度滴入碳酸氢铵溶液,可以合成颗粒尺寸小于５ｎｍ的碳酸铝铵浓沉淀。不含籽晶的碳酸铝铵煅烧时θ－Ａｌ２Ｏ３→α－Ａｌ２Ｏ３相变温度为１１００℃,获得的α－Ａｌ２Ｏ３粒径约为７０ｎｍ;质量分数的５％的α－Ａｌ２Ｏ３籽晶可将该相     

AACH热分解制备超细α-Al2O3粉末

以Al2(SO4)3与(NH4)2CO3为原料,采用液相沉淀法制备出前驱物碳酸铝铵(AACH),并煅烧得到超细Al2O3粉末。研究加料次序、pH值、加料方式以及表面活性剂等因素对反应产物的影响,同时分析前驱物AACH的高温相变过程。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)、热重/差示扫描法(DTA/TGA)等多种分析检测技术对粉体的性能进行表征。结果表明:只有将硫酸铝溶液雾化加入到碳酸铵溶液中,添加适量PEG1000作为分散剂,控制反应终点pH值为8以上,才能制备出粒度分布均匀、分散性能优异的前驱物AACH;而AACH的高温相变过程为:AACH→AlOOH→Al2O3(无定型)→-γAl2O3→-θAl2O3→α-Al2O3;合成的AACH于1 200℃煅烧2 h,能得到粒度分布均匀、形貌为球形且分散性良好的-αAl2O3粉体。     

碳酸铝铵热分解法制备超细氧化铝粉体

以分析纯的NH4Al(SO4)2和NH4HCO3为原料,选择合适的溶液浓度、分散剂及pH值,在合适的工艺条件下,得到NH4Al(OH)2CO3前驱体化合物.前驱体在1100℃下煅烧1h,得到粒径为80～100nm的超细α-Al2O3,Al2O3颗粒基本上呈球形,粒度均匀.研究了溶液浓度、分散剂及pH值对前驱体化合物颗粒细度的影响,用XRD法对前驱体化合物及其煅烧产物进行了表征,并研究了热处理过程中的相变化,对Al2O3多晶转变与热处理温度之间的关系进行了讨论.用SEM对Al2O3粉体的形貌、大小进行了表征.该方法工艺简单,原料易得便宜,综合成本较低,易实现工业化生产.     

纳米碳酸铝铵的制备

以硫酸铝铵与碳酸氢铵为原料,在一定的搅拌条件下,沉淀反应制备碳酸铝铵。通过X-RAD、SEM对沉淀产物进行物相组成及微观结构分析,结果表明,搅拌条件,有机表面活性剂及陈化时间都对AACH粒度和微观形貌影响较大,并对AACH的生长机理进行了初步探讨。     

NH4Cl对以碳酸铝铵为前驱体的氧化铝α相变的影响

利用NH4Cl其分解时释放气体的特点控制以碳酸铝铵为前驱体的氧化铝α相变过程中的团聚。采用DTA、XRD、SEM和粒度分析等手段研究了在升温过程中其对氧化铝α相变过程及产物的影响。结果表明，由于NH4Cl在分解时释放气体所产生的冲击作用，相变过程中团聚受到削弱，相变产物的粒径和晶粒尺寸都有所减小。但是氧化铝α相变温度并未有明显下降。     

SiO_2-Al_2O_3-MgO-F-ZrO_2系微晶玻璃的析晶

为了研究ZrO_2含量对SiO_2-Al_2O_3-MgO-F-ZrO_2系微晶玻璃析晶特征的影响,采用传统的熔融-冷淬法制备了不同ZrO_2含量的玻璃试样.结果表明:在所研究的玻璃中,ZrO_2的最大溶解量在5.0%(质量分数,下同)左右,超过其饱和溶解度后将析出氧化锆相.玻璃样品在700 ℃处理发生非晶态的分相现象,分相区主要是氟元素的偏聚,而没有形成锆元素的偏聚.在不同氧化锆含量的玻璃中析出的晶体有氟云母和少量ZrO_2与莫来石相.ZrO_2加入量的提高有助于在低温下析晶,但ZrO_2含量的提高抑制了氟云母晶体的析出.随着玻璃中ZrO_2含量的提高,析出晶体从玫瑰花形向团簇状转变.     

新法合成碱式碳酸铝铵及纳米氧化铝

对合成碱式碳酸铝铵及α纳米氧化铝的新方法进行了研究 ,基于均匀设计试验方案的应用 ,本文在试验中成功地合成同时优化了碱式碳酸铝铵的粒度及组成 ,从而得到不含结晶水的碱式碳酸铝铵微晶。试验还表明 ,固相法合成得到的碱式碳酸铝铵系经由γ→α的过程裂解成为α氧化铝的 ,呈现了良好的的裂解特征 ,此外 ,氯化钠作为助熔剂时对于α相变具有显著的促进作用     

碳酸铝铵制备过程中工艺参数对粒度的影响

以AlCl_3和NH_4HCO_3为原料,采用超声沉淀法制备出超细氧化铝前驱物碳酸铝铵(AACH)。研究分散剂种类、用量及加入方式,超声波,反应物浓度及滴加速度等工艺条件对反应产物AACH粒度的影响。结果表明:选用分散剂PEG-2000并控制用量在16%左右,超声功率控制在90 W,温度控制在20～30℃,滴定速度控制在0.87 L/h左右时,可以得到粒度分布更加均匀的AACH。     

硬质合金刀片α-Al_2O_3涂层研究

采用一种全新的过渡层工艺,在过渡层上进行Al2O3化学气相沉积涂层,制备了单一α-Al2O3涂层,取代传统的κ-Al2O3涂层或κ-Al2O3和α-Al2O3混合涂层,应用于灰口铸铁高速切削加工,解决了传统的κ-Al2O3涂层或者是κ-Al2O3和α-Al2O3混合涂层高速切削中稳定应用的问题。     

化学液相法制备超细α—Al_2O_3粉末

本文叙述了超细α-Al_2O_3粉末的化学液相(AACH)法制备及工艺参数对粉末性能的影响。     

溶胶-凝胶法制备α-Al_2O_3纳米粉体

以工业氧化铝溶胶为原料,通过溶胶-凝胶法制备了-αA l2O3纳米粉体。研究了解胶条件、晶种加入量、矿化剂种类及加入量、煅烧温度及保温时间对产物的影响。结果表明:溶胶解胶后的粒度越小,产物的粒度越小,得到产物所需的煅烧温度越低;晶种和矿化剂的引入,可以促进过渡型氧化铝向-αA l2O3的转化,降低相转变温度;煅烧温度对α-A l2O3的生成影响比较大,在温度恒定时,延长保温时间对产物物相的影响不大。溶胶-凝胶法制备-αA l2O3纳米粉体的最佳条件是分散剂三乙醇胺用量为1%(质量分数),晶种加入量为5%,NH4NO3加入量为5%,煅烧温度为1000℃,保温时间为2 h。所得-αA l2O3纳米粉体外观呈球形,粒度分布均匀,粒径在50 nm左右。     

机床用WC/Al_2O_3复相陶瓷刀具材料的研究

以WC和α-Al_2O_3为主要原料,采用真空热压烧结工艺制备机床用WC/Al_2O_3复相陶瓷刀具材料。测试和分析了烧结样品的相对密度、弯曲强度、断裂韧度、硬度值、相组成以及显微结构。结果表明,当WC添加量为75%,微米α-Al_2O_3添加量为25%,烧结温度为1 600℃时,所制备的WC/Al_2O_3复相陶瓷刀具材料性能最佳,相对密度值为99.1%,弯曲强度为706.3 MPa,断裂韧度为8.91 MPa·m1/2,硬度值为19.14 GPa。最佳样品的主晶相为碳化钨(WC)和刚玉(Al_2O_3)。     

不同载体对甲醇分解钯催化剂性能的影响

用浸渍法制备了Pd/γ-Al2O3和Pd/Ce0.65Zr0.35O22种甲醇分解催化剂。采用XRD,NH3-TPD(NH3-Temperature-Programmed Desorption),XPS及H2-TPR(H2-Temperature-Programmed-Redution)等手段对2种催化剂的结构和性能进行表征,并考察了催化剂上甲醇低温分解的活性。结果表明,Pd/Ce0.65Zr0.35O2催化剂具有较弱的表面酸性及良好的低温还原性能;XPS结果表明2种催化剂中的Pd均以氧化态形式存在,并且Pd在Ce0.65Zr0.35O2固溶体上呈高度分散状态,Pd与Ce间具有较强的相互作用。结合活性考察可知,Pd+的存在有利于甲醇的分解。Pd/Ce0.65Zr0.35O2催化剂具有高的催化活性,220℃时甲醇转化率接近100%。     

CaSiO_3复合添加剂对CaZrO_3~-Al_2O_3接触层抗Al_2O_3附着性能影响

骨料部分采用锆酸钙颗粒(粒度≤0.374 mm和≤0.147 mm),基质部分采用6%的α-Al_2O_3微粉,在基质部分分别加入2%、4%、6%、8%的CaSiO_3以及3% CaSiO_3-3% SiO_2、3% CaSiO_3-3% ZrSiO_4,经冷等静压成型、干燥后于1550 ℃,3 h烧成制得复合了CaSiO_3的CaZrO_3-Al_2O_3接触层,对接触层检测其显气孔率及体积密度,同时进行XRD及SEM分析,并建立抗附着模型对比了CaSiO_3复合添加剂对接触层抗Al_2O_3附着性能的影响.结果表明,随着CaSiO_3含量的增加,接触层的致密化程度先增加后减小,其促进CaZrO_3分解的程度变大,抗Al_2O_3附着的性能增强.在添加剂量相同的情况下,CaSiO_3复合添加剂抗Al_2O_3附着堵塞的效果要比单独加入CaSiO_3的好,其中CaSiO_3-SiO_2复合添加剂抗Al_2O_3附着堵塞的效果最佳.此外,CaSiO_3复合添加剂不仅可以细化CaZrO_3颗粒,而且使颗粒间结合更为紧密;颗粒越小,其晶界面积越大,CaZrO_3分解出的CaO沿晶界扩散就越快,从而与Al_2O_3反应的程度越大.     

Ti-Al_2O_3金属陶瓷热爆合成的动力学

研究了不同动力学工艺参数对热爆合成Ti Al2 O3金属陶瓷过程和热爆产物显微结构的影响。结果表明 :升温速率越快 ,起爆温度越低 ,热爆产物显微形貌中晶粒生长得越不均匀 ;预热温度越高 ,热爆产物显微形貌中晶粒越小 ;原料粒度越小 ,起爆温度越低 ,热爆产物显微形貌中晶粒越小 ;并计算出该体系的表观活化能E为 585.6kJ/mol。     

弥散CeO_2对高温下α－Al_2O_3氧化膜初期生长的影响

在研究１０００及１１００℃下含弥散ＣｅＯ_２的ＮｉＡｌ基表面α─Ａｌ_２Ｏ_３氧化膜初期生长的微观形貌及化学组成的基础上，分析了弥散氧化物质点对氧化初期表层扩散通量的影响，解析出了氧化物质点对表层元素扩散通量的贡献项，进而研究了氧化温度、弥散氧化物质点的尺寸、含量及分布等因素对弥散氧化物质点促进Ａｌ_２Ｏ_３形成的影响，并解释了突出颗粒状生长等实验结果。同时，探讨了弥散氧化物质点促进保护性氧化膜形核和增强氧化膜再生能力的机制。