纳米ZrO2对Al2O3陶瓷性能的影响

以纳米ZrO2,微米Al2O3为原料,采用无压烧结方式制备了ZTA复相陶瓷.结果表明:纳米ZrO2的加入有利于制备细晶ZTA复相陶瓷.此外,nano-ZrO2的加入对Al2O3陶瓷的显微结构也产生影响,ZrO2颗粒以"晶内型"和晶界型2种形式存在.合理的配方组成及制备工艺有利于ZrO2以四方亚稳相存在.ZrO2质量分数为30%时,其四方相质量分数可达69%,有利于应力诱导相变增韧,该ZTA复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性分别达到604MPa,6.87MPa·m1/2.     

ZrO2-Al2O3复相陶瓷的研究

以纳米ZrO 、微米Al O 为原料,采用无压烧结方式制备了ZTA 复相陶瓷。结果表明:nano-ZrO 的 2 2 3 2加入有利于制备细晶ZTA 复相陶瓷。此外,nano-ZrO 的加入对 Al O 陶瓷的显微结构也产生影响,ZrO 颗粒以 2 2 3 2“晶内型”和晶界型两种形式存在。合理的配方组成及制备工艺有利于 Z r O 以四方亚稳相存在。Z r O 含量为 2 23 0 w t % 时,其四方相含量可达 6 9 %,有利于应力诱导相变增韧,该 Z T A 复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性分别达到 604MPa、6.87MPa·m1/2。     

B位前躯体法制备PZT/ZrO2纳米复相压电陶瓷的力学性能研究

采用改进的聚合物法制备B位前驱体PZT/ZrO2纳米复相陶瓷.采用TEM观察到马氏体相变和热失配产生的应力条纹和应力斑,发现ZrO2粒子截断电畴和使电畴弯曲的现象.应力场有效吸收裂纹扩展能量,加之ZrO2粒子强化基体晶界,PZT/ZrO2纳米复相陶瓷得到了强韧化.SEM分析显示陶瓷断裂模式随ZrO2加入向穿晶断裂模式转变.抗弯强度和断裂韧性随Zr2加入量增加明显提高,可达141.6 MPa和2.3 MPa·m1/2.     

ZrO2-Al2O3复相陶瓷的研究

采用工业ZrO2,Al2O3为原料,通过适当的工艺制备出ZrO2-Al2O3复相陶瓷.研究结果表明:添加Al2O3可有效地抑制ZrO2晶粒的生长,有利于使ZrO2晶粒以亚稳四方相存在,从而提高材料的强度与断裂韧性.Al2O3质量分数为20%时,复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性分别为676.7MPa,10MPa*m1/2.相变增韧与颗粒弥散增韧作用相互叠加提高了复相陶瓷材料的力学性能.     

ZrO2/Al2O3复相陶瓷的制备及性能研究

本文以工业用ZrO2和α-Al2O3微粉为原料,通过干压成型和常压烧结工艺制备ZrO2/Al2O3复相陶瓷.通过检测复相陶瓷的体积密度、显气孔率、常温抗折强度、烧后线变化率和热震稳定性,研究不同α-Al2O3微粉加入量及添加剂Y2O3对ZrO2/Al2O3复相陶瓷烧结性能、常温强度、热震稳定性及微观结构的影响,并通过SEM方法对烧后试样的微观结构进行表征.结果表明:系统配料中加入Al2O3会降低ZrO2/Al2O3复相陶瓷的致密度,常温强度随着Al2O3加入量增大而呈现先增大后减小趋势,然而热震稳定性有一定程度改善.Y2O3作为一种助烧剂可以促进ZrO2/Al2O3复相陶瓷结构内晶粒长大,加入Y2O3有利于增强复相陶瓷的烧结性.     

ZrO2—3Al2O3—2SiO2—Al2O3／SiCn纳—微米复相陶瓷的反应烧结技术

概述复相陶瓷和纳米陶瓷的主要内容和机理,介绍反应烧结ZrO3-3Al2O3-2SiO2-Al2O3/SiCn纳米复相陶瓷技术的研究内容,技术路线,工艺原理和发展前景。     

ZrO2复相陶瓷材料的研究

综合近几年来ZrO2复相陶瓷材料的研究情况,发现对ZrO2结构陶瓷的研究主要集中在力学性能的改善方面,本文总结了ZrO2复相陶瓷的研究情况和进展,作为后面对ZrO2复相陶瓷研究的基础和参考。     

ZrB2-ZrO2陶瓷的抗热震和抗氧化性能

通过沉淀法制备了纳米ZrO2包覆ZrB2颗粒的ZrB2--ZrO2复合粉体,采用放电等离子烧结技术,在30 MPa,1 900℃保温10 min烧结得到ZrB2-ZrO2复相陶瓷.研究了ZrO2含量对复相陶瓷抗热震和抗氧化性能的影响.将ZrB2-ZrO2复相陶瓷在1 000℃保温5 min,然后急冷进行循环热震评价,对其在1 200℃空气环境下进行抗氧化性能的评价.结果表明:随着ZrO2含量的增加,抗热震性能明显提高,抗氧化性能得到明显改善,氧化质量增加迅速下降.材料的氧化过程分为2个阶段:第一阶段形成氧化层,氧化质量增加明显;第二阶段由于氧化层的存在,氧化质量增加速率减缓.ZrB2-ZrO2复相陶瓷的表面氧化层较纯ZrB2陶瓷表面氧化层致密且结合强度大.     

ZrO2纳米颗粒的添加对ZrO2/HA复合陶瓷物相和力学性能的影响

将液相掺杂CeO2和Fe2O3的钇稳定四方ZrO2纳米粉作为着色剂添加到微米ZrO2/HA体系中,1400℃烧结制备了ZrO2/HA纳米复合陶瓷.利用X射线衍射分析了复合陶瓷的物相组成;三点弯曲法、单边切口梁法及压痕法测试了陶瓷的力学性能;讨论了纳米氧化锆的添加对复合陶瓷力学性能及物相组成的影响,分析纳米氧化锆导致复合陶瓷力学性能改变的原因.根据复合陶瓷断裂前后单斜相氧化锆的含量变化,证实氧化锆纳米粉的添加不仅有利于复合陶瓷中四方相氧化锆的稳定存在,而且可以提高基体相变四方相氧化锆的含量,相变增韧作用加强.力学性能测试结果显示:体系中适量纳米氧化锆的存在可以提高材料的抗弯强度和断裂韧性20%以上,密度和硬度少量增加,但由于没有新物相引入,对弹性模量未造成影响.     

TiN改性Al2O3纳米复相陶瓷的研究进展

Al2O3陶瓷具有高硬度、耐高温、耐腐蚀和耐磨损等优点．是应用最广泛的陶瓷之一．但脆性大．难以加工．严重限制了它的应用范围。主要介绍了TiN改性Al2O3纳米陶瓷的研究进展．与SiC、ZrO2改性Al2O3纳米陶瓷相比,TiN—Al2O3纳米复相陶瓷不仅力学性能优异,而且具有导电能力,可用于电火花加工．扩大了Al2O3陶瓷的应用范围。最后对Al2O3纳米复相陶瓷的发展前景作了展望。     

掺杂W~(6+)的Zr(WV)_xO_y质复相陶瓷的制备及特性研究

以WO3、V2O5及ZrO2粉末为原料,用氧化物煅烧法制备了掺杂W6+的Zr(WV)xOy质复相陶瓷。结果表明,复相陶瓷纯度高,杂质含量少;采取W元素和V元素的不同配比的两种配方分别实现了W元素的少量掺杂和以W元素为主、ZrV2O7为辅的良好复合;复相陶瓷在室温到100℃呈现正热膨胀特性,继续升高温度到420℃,材料表现出负热膨胀特性。但平均线膨胀系数与纯ZrV2O7的线膨胀系数相比有明显的增大。     

镁合金固相反应复相陶瓷涂层性能对比

采用固相反应法分别在MB2镁合金基体上制备Al2O3基和SiO2基复相陶瓷涂层,确定了陶瓷涂层的较佳配方如下:SiO2基陶瓷涂层为m(SiO2):m(Al2O3):m(MgO):m(钠长石)=66.8:13.2:12:8,Al2O3基陶瓷涂层为m(Al2O3):m(SiO2):m(MgO):m(ZnO)=66:12:12:10,陶瓷料浆与粘接剂质量比为0.5:1。对所制备的涂层结构,封孔前后涂层的致密性、耐酸性、耐盐水性以及耐磨性进行了测试。结果表明,SiO2基复相陶瓷涂层因在热固化过程中产生大量新相,而提高了涂层的致密性。与镁合金基体相比,封孔后涂层的耐酸性和耐盐水性分别提高了21倍和17倍,相对耐磨性增强了1.94倍,均优于封孔后Al2O3基复相陶瓷涂层的相关性能。     

火焰喷涂PA1010/nano-ZrO2复合涂层的非等温结晶动力学

利用火焰喷涂法制备了聚酰胺1010 (PA1010)/纳米氧化锆（nano-ZrO₂）复合涂层。采用示差扫描量热法（DSC）研究其非等温结晶行为,对所得的数据分别用Jeziorny法、Ozawa法和Mo法进行处理。结果表明,用Jeziorny法和Mo法处理非等温结晶过程比较理想,而Ozawa法不适用。用Jeziorny法求出的参数Z_c(结晶速率常数）和n（Avrami指数)均随降温速率的增加而增加;nano-ZrO₂的加入使复合涂层的Z_c和n略大于纯PA1010涂层;并使复合涂层结晶半衰期降低、结晶速率及结晶度增大。表明nano-ZrO₂具有明显的成核剂作用,加快PA1010的结晶速率,提高涂层的结晶度。     

人工神经网络在Al2O3/TiC/SiC多相陶瓷刀具材料开发中的应用

复相陶瓷刀具材料应用前景广阔。利用基于BP算法的人工神经网络技术,建立了预测颗粒增韧多相陶瓷刀具材料各组分体积百分含量的预测模型,模型应结合材料性能合理确定输入参数。利用该模型实际开发了Al2O3/TiC/SiC系复相陶瓷刀具材料,材料的力学性能满足要求。     

利用人工神经网络方法开发Al2O3/TiN系复相陶瓷刀具材料

复相陶瓷刀具材料应用前景广阔。本文提出了利用人工神经网络方法辅助开发复相陶瓷刀具材料，基于BP算法，建立了预测颗粒增韧复相陶瓷刀具材料各组分体积百分含量的预测模型。实际开发了Al2O3/TiN系复相陶瓷刀具材料，材料的力学性能满足要求。     

环氧树脂基复合涂层摩擦磨损性能研究

研究了不同质量分数石墨、碳纤维、纳米ZrO2对环氧树脂(EP)涂层摩擦磨损性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了涂层磨损表面形貌并探讨了磨损机理。结果表明:石墨质量分数为20%时复合涂层的磨损率仅为纯EP的7.75%;纳米ZrO2质量分数为4%时复合涂层的磨损率为纯EP的30%;纳米ZrO2与碳纤维以及石墨的协同作用提高了EP的摩擦磨损性能。EP复合涂层的磨损机理以粘着磨损、磨粒磨损以及疲劳磨损为主。     

复相陶瓷材料的设计原则

根据陶瓷材料在使用上的性能要求，设计和确定材料的组成、显微结构和工艺，是陶瓷材料研究的进步。陶瓷材料向多相方向发展，为陶瓷材料的晚思考余地。本文阐述了复相陶瓷瓣设计原则，显微结构的设计，不同相之间的化学共存，不同相之间的物理匹配。     

金属表面化学反应陶瓷涂层的研究

采用化学反应法，在普通碳素钢上涂覆一层的均匀致密的陶瓷涂层，经微观结构分析和性能检测表明：涂层为复相陶瓷结构，主要相有Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＢ２，ＦｅＡｌ２Ｏ４等。涂层与基体的结合强度较高；涂层的耐腐蚀性优异，抗热震性较好。     

工业用高温热电偶瓷管材料烧结行为的研究

为制备工业用高温热电偶瓷管,本实验依据原位反应的原理,配制了不同Ａｌ２Ｏ３含量的试样,主要研究了以Ａｌ２Ｏ３作为第二相增韧增强的ｍｕｌｌｉｔｅ基复相陶瓷材料的烧结行为。     

纳米ZrO2陶瓷粉体的制备研究进展

ZrO2 是重要的结构陶瓷和功能陶瓷的原材料 ,有关纳米ZrO2 陶瓷粉体的制备方法的研究很多。除了常用的化学共沉淀法、溶胶—凝胶法、醇盐水解法、水热法外 ,有些研究者还采用了一些新颖的方法来制备纳米ZrO2陶瓷粉体 ,如乳浊液法、共沸蒸馏法、醇—水溶液加热法、超临界流体干燥法等。本文介绍了该领域的研究进展。