莫来石—钛酸铝复相陶瓷研究

本文介绍了莫来石－钛酸铝复相陶瓷的制备工艺及其主要性能；重点讨论了该复相陶瓷的烧结性、增强机制、膨胀性能影响、高温分解、高温强度及抗热震性等方面的变化；简单介绍该材料的应用前景。     

莫来石——钛酸铝复相陶瓷的强度与热膨胀性

本文介绍了莫来石－－钛酸铝复相陶瓷的室温强度和热膨胀－－冷却曲线等性能。重点分析了强度提高及冷却滞后现象的原因。     

莫来石凝胶粉──钛酸铝复相陶瓷的研究

初步研究了莫来石凝胶粉──钛酸铝复相陶瓷的室温与高温强度及抗热震性。结果表明，此复相陶瓷具有较高的室温及高温强度以及良好的抗热震性，室温强度的提高主要是由于莫来石抑制钛酸铝晶粒的生长并阻碍裂纹的扩展。高温强度的提高是由于裂纹弥合的结果。     

硅溶胶对刚玉莫来石复相陶瓷的性能影响

采用溶胶-凝胶法在刚玉-莫来石质材料中引入活性硅溶胶(SiO2),分析了硅溶胶对刚玉-莫来石复相陶瓷性能的影响机制。研究结果表明,SiO2在主体材料中形成纳米包裹薄膜,SiO2的分布可控、掺入均匀,从而提高了复相陶瓷的抗热震性、高温强度及蠕变性。加入SiO2溶胶产生的莫来石反应化和微裂纹增韧是刚玉-莫来石质材料热震稳定性提高的主要原因。     

莫来石—钛酸铝复相陶瓷的高温强度与热分解

本文介绍了莫来石－钛酸铝复相陶瓷的制备工艺及其主要性能，重点对它的高温强度、热分解及抗热震性等进行了讨论并提出了我们的见解。     

莫来石含量对堇青石-莫来石复相陶瓷性能的影响

以合成堇青石(≤0.074 mm)和合成莫来石(0.45～0.9 mm)为主要原料,a-Al2O3微粉(≤0.044 mm)、镁砂(≤0.054 mm)和熔融石英(≤0.054 mm)为添加剂,经细磨、造粒、成型后,于1 370℃4 h烧成后制备了莫来石质量分数分别为15%、20%、25%、30%、35%和40%的堇青石-莫来石复相陶瓷材料,研究了莫来石含量对复相陶瓷材料烧结性能、抗折强度、热膨胀性及抗热震性的影响.结果表明:随着莫来石含量的增加,堇青石一莫来石复相陶瓷材料的体积密度、显气孔率和热膨胀系数都呈上升趋势,而抗折强度呈降低趋势;适当提高莫来石含量有利于复相陶瓷材料的抗热震性,当莫来石含量达到30%时,材料的抗热震性最好.     

硅溶胶凝胶工艺成型钛酸铝-莫来石复相陶瓷的研究

利用硅溶胶凝胶化反应实现了钛酸铝-莫来石复相陶瓷的原位凝固成型，研究了钛酸铝在硅溶胶中的分散行为和氯化铵浓度对浆料固化时间的影响规律，从显微结构入手对比分析了不同成型工艺对钛酸铝复相陶瓷强度的影响。结果表明：硅溶胶通过静电排斥和位阻效应显著提高了钛酸铝浆料的分散性。随着氯化铵浓度的提高，浆料的固化时间缩短。硅溶胶凝胶成型试样的烧成强度明显高于干压和凝胶注模成型的试样，其主要原因是由于硅溶胶凝胶成型的试样颗粒分散好、烧结程度高以及在烧成过程中原位形成的细小莫来石对钛酸铝晶粒生长的抑制作用。     

锆溶胶制备及其对刚玉莫来石复相陶瓷性能的影响

采用溶胶-凝胶法合成了锆溶胶,并在刚玉-莫来石质材料中引入ZrO2,分析了ZrO2溶胶对刚玉-莫来石复相陶瓷性能的影响特征。研究结果表明,ZrO2在主体材料中形成纳米包裹薄膜,ZrO2的分布可控和均匀掺入,不仅提高复相陶瓷的抗热震性、高温强度及蠕变性,而且还使微观结构可控、晶粒尺寸均匀。加入ZrO2溶胶产生氧化锆粒子的应力诱导相变增韧和微裂纹增韧是刚玉-莫来石质材料热震稳定性提高的主要原因。     

莫来石-磷酸锆复相陶瓷材料性能的研究

本文研究了在莫来石中添加低膨胀第二相磷酸锫的莫来石-磷酸锆复相陶瓷的性能,找到了在保证强度的同时,获得较低热膨胀系数的莫来石-磷酸锆复相陶瓷的制备方法.实验表明：莫来石-磷酸锆复相陶瓷能通过将莫来石粉料与磷酸锆粉料或莫来石粉料与磷酸锆生料粉按不同质量比混合烧结制备;加入1wt％的MgO作为烧结助剂,在1350℃烧成的样品具有最低的热膨胀系数和较小的吸水率.     

红柱石基刚玉-莫来石复相陶瓷的显微结构及性能

以红柱石颗粒为主要骨料,辅以莫来石颗粒和刚玉颗粒,硅微粉、铝微粉为基质料,经混合、困料及成型后,经不同温度下烧成4h,制得莫来石基刚玉-莫来石复相陶瓷,分析了烧成温度对复相陶瓷的物相组成、显微结构、烧成性能、力学性能及热学性能。结果表明:红柱石在高温下转化成针状和柱状莫来石改善复相陶瓷的烧成性能和抗热震性能;在1480℃烧成时,红柱石刚玉-莫来石复相陶瓷具有优越性能,其抗折强度为15.4MPa,耐压强度为91.6MPa,热膨胀系数为5.5×10-6/K,1100℃下水冷的抗热震次数达到99次。     

氟化铝添加量对碳化硅/莫来石复合多孔陶瓷性能的影响

本文以碳化硅(SiC)、气相SiO2、纳米Al2O3和AlF3·H2O为原料,制备出了碳化硅/莫来石复合多孔陶瓷,主要研究了AlFa·H2O添加量、烧结温度对多孔陶瓷抗弯强度、气孔率、孔径分布等性能的影响.用SEM、XRD研究了多孔陶瓷的微观形貌和物相组成.结果表明:AlF3·H2O对莫来石的生成有明显的促进作用,1300℃时,添加AlF3·H2O的样品中检测到莫来石相,多孔陶瓷气孔率随AlF3·H2O加入量增加而升高,而抗弯强度随其增高而先增加后减小,AlF3·H2O添加量为4wt％时,多孔陶瓷气孔率为42.8％,抗弯强度为31.1 MPa.     

不同固化剂对磷酸铬铝固化行为的影响

以氧化镁、氧化锌、氟化铵为固化剂,采用热分析、XRD和IR分析等手段,研究了不同固化剂对磷酸铬铝粘接剂无定形网络结构、结晶温度、分解温度以及粘接强度的影响,并探讨了其影响机制.结果表明:固化剂能促进磷酸铬铝固化脱水,并使磷酸铬铝析晶温度由925℃降低至800℃左右;分解温度随固化剂不同降低程度不同,以氟化铵降低最多;氧化镁、氧化锌有利于磷氧网络结构的加强,氟化铵则破坏磷氧网络结构中的桥氧,从而导致粘接强度的变化;在网络结构中,固化剂的本质是杂质,是造成体系结晶温度、分解温度降低以及析晶产物不同的主要诱因.     

莫来石/SiC复相多孔陶瓷的制备及性能研究

用高岭土、Al2O3粉和SiC粉末为原料,活性碳为造孔剂制备莫来石/SiC多孔陶瓷.测定了试样的显气孔率、气孔孔径分布和抗弯强度,并分别用XRD和SEM分析晶相组成和断面显微结构.结果表明:莫来石的理论设计质量的分数小于10%时,莫来石/SiC多孔陶瓷的显气孔率随其设计量的增多而急剧降低;莫来石理论设计量继续增加时,试样显气孔率缓慢降低并趋于稳定.气孔孔径随莫来石设计量的增加而急剧减小.抗弯强度随莫来石设计量的增加而先增大,在莫来石理论设计量为20%时达到最大值,此后逐渐降低.SEM分析结果表明:与其他试样相比,莫来石设计量为40%的试样中存在较多的多孔"微区".     

注塑工艺参数对长玻纤增强PA66复合材料力学性能的影响

研究了注塑工艺参数对长玻纤增强PA66(LGF-PA66)复合材料力学性能和玻纤残余长度的影响。运用非连续纤维增强复合材料的拉伸强度和冲击强度模型来解释实验结果,并建立了工艺参数与LGF-PA66力学性能的关系曲线。结果表明:注塑工艺参数决定了玻纤的残余长度和取向,进而影响了LGF-PA66复合材料的力学性能。     

凝胶注模莫来石/碳化硅复合陶瓷的显微结构与力学性能

以SiC粉和莫来石粉为原料,采用凝胶注模成型工艺制备莫来石/碳化硅复合陶瓷,研究了莫来石含量对复合陶瓷显微结构和力学性能的影响,结果表明:随莫来石含量增加,复合陶瓷气孔率先降低后升高,而力学性能呈相反变化趋势。当莫来石含量为20%(体积分数)时,材料气孔率达到最小值9.4%,线收缩率以及弹性模量达到最大值26.5%和148.6 GPa;在莫来石含量为30%时抗弯强度和断裂韧性达到最大值397.7 MPa和4.17MPa.m1/2。适量莫来石的加入明显改善了材料的力学性能,过多则由于莫来石挥发而在材料中产生缺陷,材料性能下降。     

莫来石晶须前驱体原位增强海胆状莫来石材料的性能研究

为了提高粉煤灰的高附加值利用,分别以氢氧化铝和粉煤灰漂珠作为海胆状莫来石前驱体的铝源和硅源,氢氧化铝和粉煤灰为莫来石晶须前驱体增强剂的铝源和硅源,AlF3和V2 O5为晶须促进剂和烧结助剂,采用固相法原位制备了莫来石陶瓷材料.主要研究了增强剂与海胆状莫来石前驱体的配比(质量比分别为3:7、4:6、5:5、6:4、7:3...     

加捻工艺对CF增强EP复合材料棒材拉伸性能的影响

通过热模压法制备碳纤维(CF)增强环氧树脂(EP)复合材料棒材,研究CF加捻工艺对复合材料棒材拉伸性能的影响。研究结果表明,适当地加捻能够有效地改善CF单丝脆性大、对应力集中敏感等缺点,提高复合材料棒材的拉伸性能。但是过度加捻使得CF排布过于紧密,树脂难以充分浸渍CF并形成良好的界面,反而使复合材料棒材的拉伸强度有所下降。因此,存在一个临界捻度值使复合材料棒材获得最优的拉伸性能。本实验中,CF的临界捻度为20捻/m,此时,复合材料棒材的拉伸强度提高了11.4%,断裂伸长率提高了9.1%,并探讨了CF加捻增强复合材料棒材拉伸性能的机理。     

Preparation and Properties of Zirconia-Toughened Mullite Ceramics

Compacts formed from high-purity fused submicrometer mullite powders, both pure and with the additions of 5 to 25 vol% ZrO₂ of particle size 1, 2, or 4 μm (average), were sintered in air at 1610°C for 6 h to form dense ceramic bodies. Mechanical properties (flexural strength, K _ic, and Young's modulus) were measured both before and after thermal shock. The strength after thermal shock increased considerably in systems containing additions of 10 to 20 vol% ZrO₂; K _ic also increased, but not so markedly. The low fraction of tetragonal ZrO₂ (0.1 to 0.2) in the as-fired samples and the increase in Young's modulus after thermal shock for some strengthened samples supported the view that the interaction of residual internal stresses induced by quenching and the accompanying martensitic transformation of ZrO₂ result in potential nucleation sites for microcracking. Thus, microcracking may be the predominant energy-absorbing mechanism responsible for strengthening and toughening the quenched ceramic bodies.     

一种复合型粘结剂对褐煤成型性能的研究

以淀粉、膨润土、聚乙烯醇(PVA)为原料制备成复合粘结剂,采用冷压型煤制备技术制成标准型煤.以其冷压强度和跌落强度为技术指标,通过单因素实验得到粘结剂各组分的最佳添加量.结果表明当淀粉添加量为11.50％,膨润土/淀粉为0.25,PVA/(膨润土+淀粉)为0.09时,型煤的跌落强度为95.212％,冷压强度为3.760 kN·个-1,用响应曲面设计安排实验并对粘结剂组分进行优化,在优化条件下试验检测型煤的跌落强度为95.268％,冷压强度为3.727 kN·个-1,与理论值无显著差异,表明模拟值可以反映参数间的真实关系.再通过检测型煤的表面官能团、表面形貌进行分析得出粘结剂对褐煤成型的影响.     

Tape Casting and Properties of Mullite and Zirconia–Mullite Ceramics

Mullite and ZrO₂-mullite ceramics have been prepared by tape casting mixtures of Al₂O₃, quartz, and ZrO₂ powders and subsequent reaction sintering. Tape casting leads to homogeneous, high-density green materials with good sinterability. The design of a thermal cycle which favors densification with respect to mullitization allows the preparation of nearly dense, nearly fully reacted materials at sintering temperatures below 1600°C. ZrO₂ additions limit grain growth, but the ZrO₂ content must not be too high when a high tetragonal:monoclinic ratio is required.