反应烧结法制备Na-β”-Al_2O_3

研究了Na-β"-Al2O3陶瓷管制备的反应烧结法，即在900℃分解初始组成，而后快速反应烧结和分阶段退火转相的工艺．制备的Na-β"-Al2O3管具有良好的性能，双重显微结构也在一定程度上得到控制．     

高性能β″-Al2O3陶瓷压型粉料的制备

本工作研究了β″－Ａｌ２Ｏ３陶瓷压人料的化学组成,制备方法对其密度１电导及显微结构的影响。     

常压烧结制备亚微米晶Al2O3陶瓷及其力学性能研究

以高纯α-Al2O3粉体为原料,MgO-Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结法制备亚微米晶Al2O3陶瓷。研究了烧结温度、烧结助剂对Al2O3陶瓷的致密化过程、显微结构及力学性能的影响。结果表明:添加一定量的复合助剂MgO-Y2O3可起到促进Al2O3陶瓷致密化,细化显微结构,并改善其力学性能的作用。经1450℃常压烧结1h可获得相对密度达99.6%、平均晶粒尺寸约0.71μm的亚微米晶Al2O3陶瓷,其维氏硬度和断裂韧性分别为18.5GPa和4.6 MPa·m1/2。     

常压烧结制备亚微米晶Al2O3陶瓷及其力学性能研究

以高纯α-Al2O3粉体为原料,MgO-Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结法制备亚微米晶Al2O3陶瓷。研究了烧结温度、烧结助剂对Al2O3陶瓷的致密化过程、显微结构及力学性能的影响。结果表明:添加一定量的复合助剂MgO-Y2O3可起到促进Al2O3陶瓷致密化,细化显微结构,并改善其力学性能的作用。经1450℃常压烧结1h可获得相对密度达99.6%、平均晶粒尺寸约0.71μm的亚微米晶Al2O3陶瓷,其维氏硬度和断裂韧性分别为18.5GPa和4.6 MPa·m1/2。     

上海硅酸盐研究所β″-Al2O3陶瓷的研究简介

简介了上海硅酸盐研究所多年来对F″-Al2O3陶瓷的研究结果。内容包括制备工艺和性能研究两部分。前者涉及原料和稳定剂选择,化学成分和显微结构控制以及烧结工艺等。后者包括β″-Al2O3陶瓷的吸水性和表面性质以及稀土离子交换的研究。     

激光重熔锌铝基Al2O3陶瓷复合层的组织结构研究

本文研究了激光重熔等离子喷涂锌铝基Al2O3陶瓷复合层的组织结构.结果表明,等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层主要由等轴晶状的α-Al2O3陶瓷相组成,长条状的γ-Al2O3陶瓷相量较少,主要分布在α-Al2O3陶瓷相的相界面和几个α-Al2O3陶瓷相晶粒的交汇处;激光重熔后基体相树枝晶得到明显细化,熔池区只存在单一的δ-Al2O3陶瓷相,原α-Al2O3陶瓷相、γ-Al2O3陶瓷相均转变为δ-Al2O3陶瓷相,陶瓷颗粒独立地分布于基体相中,表层陶瓷颗粒数目众多,并有局部富集现象,次表层次之,而在过渡区只能偶尔发现独立存在的陶瓷颗粒.     

Al_2O_3的粉末特征对β"-Al_2O_3烧结性能的影响

研究了Al2O3原料在不同热处理条件下的相组成和颗粒形貌以及Al2O3粉末特征对Na-β”－Al2O3烧结性能的影响．实验表明，只有α-Al2O3才能烧结成致密的β"－Al2O3陶瓷．     

真空浸渍法制备纳米氧化铝复合材料

用饱和硝酸铝和硝酸镍溶液在室温下真空浸渍气孔率大约为15%的氧化铝坯体,然后干燥、煅烧,经过多次循环获得理想致密度的纳米/微米氧化铝基陶瓷复合材料.以X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究了复合材料的物相组成、元素分布、显微结构及气孔率随浸渍次数的变化.经过饱和硝酸镍溶液浸渍13次后,氧化铝坯体的气孔率由14.42%降低到8.89%,Al2O3/NiAl2O4复合材料由α-Al2O3和NiAl2O4尖晶石组成;经过饱和硝酸铝溶液浸渍8次后,氧化铝坯体的气孔率由13.33%降低到9.68%,Al2O3复合材料由α-Al2O3组成.Al、Ni和O在复合材料基体中均匀分布.     

Al2O3-SiO2复合膜的制备与结构表征

以异丙醇铝和正硅酸乙酯为主要原料,用溶胶-凝胶法制备无支撑体Al2O3-SiO2复合膜.应用XRD、DTA-TGA、IR、BET等测试手段对复合膜的物相组成、热稳定性、孔结构进行表征.并且讨论了化学组成和煅烧温度对复合膜孔结构的影响.研究结果表明550℃煅烧10h的复合膜物相组成为无定形的SiO2和γ-Al2O3晶体,粒度大小在2～4nm之间;化学组成为Al2O3/SiO2=32的复合膜在不同煅烧温度时,400℃煅烧的物相为γ-AlOOH和γ-Al2O3,550～1150℃煅烧的物相为γ-Al2O3,1220℃煅烧的物相为γ-Al2O3和α-Al2O3,1300℃煅烧的物相为莫来石相和α-Al2O3;化学组成不同的复合膜主要是由Al-O网络和Si-O网络构成,没有形成Al-O-Si网络结构;复合膜具有良好的热稳定性;化学组成和煅烧温度对复合膜的孔结构有一定的影响.     

纳米η-Al2O3双组元法合成Na-β″-Al2O3固体电解质

以纳米η-Al2 O3为原料,氧化镁(MgO)为稳定剂,采用双组元法制备Na-β″-Al2 O3固体电解质.通过Archimedes法,SEM和三点抗弯法研究试样的致密性、显微结构和力学性能;采用XRD和交流阻抗谱仪研究试样的β″-Al2 O3相含量和离子电导率.结果表明:双组元法有利于提高试样的结构均匀性;纳米η-Al2 O3比高纯α-Al2 O3更易于合成Na-β″-Al2 O3固体电解质;适量MgO的加入有利于提高试样中β″-Al2 O3相的含量和试样的致密性,减小试样的晶界电阻,提高试样的离子电导率;过多的Mg O掺杂量导致晶内气孔尺寸的长大,反而增大了试样的晶粒电阻,导致试样的离子电导率降低.当MgO的加入量为2％(质量分数)时,试样在300℃时的离子电导率最大,为0.0396 S·cm-1.     

燃烧化学沉积纳米α-Al2O3薄膜的相变动力学试验研究

根据燃烧化学沉积法的相变动力学特点,以反应物密度的变化为相变动力学变量,建立了燃烧化学沉积法的相变动力学模型,按照完全燃烧、雾化剂不过量和雾化效果良好的原则,通过初始液体雾化研究和相变动力学实验获得了实现良好雾化效果的实验参数,制备了均匀致密的α-Al2O3纳米陶瓷薄膜,并运用SEM和TEM等分析了α-Al2O3纳米陶瓷薄膜的显微形貌和结构.     

SiC晶须和Ti(C,N)颗粒协同增韧Al2O3陶瓷刀具的研究

采用热压工艺烧结制备了SiCW-Ti(C,N)-Al2O3(Y2O3)陶瓷刀具复合材料.研究了不同烧结温度(1600～1750℃)下,材料的致密度和力学性能(断裂韧性KIC,维氏硬度HV和抗弯强度σf)随晶须含量(10%～40%)的变化关系;探讨了SiC晶须和Ti(C,N)颗粒对Al2O3基体的协同增韧机理.同时与SiCW-Al2O3陶瓷及Ti(C,N)-Al2O3陶瓷作对比研究.结果表明:SiCW-Ti(C,N)-Al2O3(Y2O3)陶瓷材料在1750℃,晶须含量为20%时获得最佳的综合力学性能:KIC=7.11 MPa.m1/2,HV=21.16GPa,σf=820MPa;明显高于SiCW含量为20%的SiCW-Al2O3陶瓷和不加晶须的Ti(C,N)-Al2O3陶瓷.第三相Ti(C,N)颗粒的加入与晶须一起产生明显的迭加增韧效果,而且对SiCW的各种增韧机制起到了促进作用.     

利用异醇铝溶液的燃烧化学沉积纳米α-Al2O3膜

提出了直接在空气中沉积纳米陶瓷薄膜的新方法--燃烧化学沉积法.以沉积α-Al2O3为例,通过完全燃烧计算、初始液体雾化试验和燃烧温度及质量密度试验,确定了燃气、易燃溶剂种类及雾化喷口尺寸和压力.用该参数在Ni-Al合金上沉积出纳米α-Al2O3薄膜,并用二次加热法进行了晶化处理.研究表明:用上述方法能够成功地制备完整的纳米α-Al2O3薄膜.     

牙科热压技术对新型玻璃陶瓷微观结构和化学稳定性的影响

实验的目的是分析牙科热压技术对新型二硅酸锂玻璃陶瓷微观结构和化学稳定性的影响.对Li2O-SiO2-K2O-Al2O3-Zr02-P2O2玻璃系统进行晶化热处理,应用牙科热压技术制备化学稳定性测试试件.X射线衍射(XRD)分析热压前后玻璃陶瓷的物相组成,扫描电镜(SEM)观察微观结构,根据ISO6872标准测试材料的化学稳定性.结果表明,热压前后玻璃陶瓷的晶相组成均以二硅酸锂(Li2Si2O5)为主,热压后,主峰强度增高,晶体尺寸增大,并且呈现沿热压方向的定向排列趋势.热压前后玻璃陶瓷的化学稳定性均符合ISO6872标准要求,热压组试件对化学腐蚀有较强的抵抗性.牙科热压技术能够改变实验玻璃陶瓷的微观结构,进而提高材料的化学稳定性.     

二乙胺法制备含多种添加剂的ZnO粉体与变阻器陶瓷的研究

本文采用二乙胺化学制备方法研制了如下6种成份组成的 ZnO 粉料:97mol%ZnO 0.5mol%Bi_2O_3 0.5mol%CO_2O_3 0.5mol%Cr_2O_3 1.0mol%Sb_2O_3 0.5mol%MnO_(?)。测量了粉体的粒度分布,粒径<1μm 的粉体占70～80%,其平均粒径为0.5μm 左右。测量瓷体的烧结密度和电物理特性-α值,并用SEM 对粉体和陶瓷进行观察。实验结果表明:本法可获得电物理特性优良、成份均匀的粉料,瓷体的烧结密度较高(理论密度的97%),晶粒较细且均匀。实验中还发现:化学制备 ZnO 陶瓷无焦绿石相呈现及消失。表明了制备方法不同,材料的相变化亦不同。     

Li2CO3-B2O3-V2O5掺杂ZnO-TiO2陶瓷低温烧结的研究

以Li2CO3、B2O3和V2O53种常见的低熔点氧化物为烧结助剂,用传统固相法制备了Li2CO3-B2O3-V2O5掺杂的ZnO-TiO2微波介质陶瓷,并利用XRD、SEM等研究了ZnO-TiO2陶瓷的烧结行为、物相组成、显微结构特征及微波介电性能等。结果表明,当掺入3%(质量分数)Li2CO3-B2O3-V2O5时,在840℃烧结2h可制备出体积密度为4.99g/cm3的ZnO-TiO2陶瓷,达到理论密度的96.5%以上,εr、Q.f、τf分别约为24、22900GHz、-4×10-6/℃。     

超细粉团聚机理的研究

以亚微米α-Al2O3粉体为研究对象,从表面结构和粉体间的相互作用分析入手,对超细粉体团聚机理进行了研究,并明确指出:Al2O3等氧化物超细粉体表面多羟基(-OH)结构和高的比表面积是导致粉体、浆体团聚,影响坯体和陶瓷体均匀性和致密度的主要因素.     

低温烧结氧化铝基体材料性能的研究

以目前最常用的LTCC材料为基础,选择Al2O3为片式熔断器基体材料.系统研究在不同烧结温度下的Al2O3-Bi2O3陶瓷基体,通过X射线衍射和扫描电镜分析了不同温度下样品的相组成及密度变化,指出形成这种相结构的可能影响因素;测试了不同频率下样品的介电性能.结果表明,Bi2O3的掺杂可以提高Al2O3陶瓷的烧结活性,进而大大降低了陶瓷的烧结温度,密度在900℃达到最大值3.7g/cm3,陶瓷样品的主晶相为α-Al2O3,没有杂相存在,且断口形貌分布均匀没有明显的气孔存在,同时总结出了介电常数和介质损耗的变化规律.     

改性溶胶-凝胶法制备α-Al2O3/YSZ复合陶瓷涂层及性能的探讨

为了改善抗高温复合陶瓷涂层的抗氧化性能,提高其使用寿命,将氧化钇-氧化铝溶胶复合亚微米级YSZ(YSZ为5%Y2O3部分稳定的ZrO2)与纳米α-Al2O3粉体制备成料浆,涂覆于MCrAlY合金基体表面,经过热压7滤、压滤微波烧结技术形成α-Al22O3/YSZ复合陶瓷涂层.采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(F...     

粉料粒度对氮化硅陶瓷性能的影响

用球磨的方式将平均粒径为6.46μm的β-氮化硅原料粉细化为不同粒度的亚微米级起始粉料,加入适宜的添加剂,以无压液相烧结的方法研究起始粉料粒度对氮化硅陶瓷的强度、硬度等机械性能的影响。用扫描电镜、X射线衍射等方法测试分析试样的显微结构、相组成等。结果表明,试样密度、强度、硬度等均随起始粉料粒度的减小而增大;试样显微结构显示了烧结体晶粒尺寸随起始粉料粒度的减小而减小,且粒度小的试样烧结的晶粒均匀、致密;烧结后试样的物相主要是β-氮化硅和少量黄长石,粉料的粒度对烧结后样品的物相没有影响。