CoO对菱镁矿制备镁砂性能的影响

通过添加CoO到天然菱镁矿中,采用二步煅烧法制备了镁砂。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征了样品的物相构成和显微组织。结果表明,在1600℃烧结保温3 h,未添加CoO试样烧结前后线变化率为8.8%,制备镁砂的体积密度为3.02 g·cm-3,显气孔率为17.8%,MgO晶粒尺寸为3.66 μm;在相同烧结条件下,添加质量分数为0.75% CoO试样烧结前后线变化率为18.1%,镁砂的体积密度为3.28 g·cm-3,显气孔率为9.4%,MgO晶粒尺寸为5.31 μm。经高温烧结后,添加到菱镁矿中的CoO完全固溶到MgO晶格中,改变了MgO晶格常数,导致MgO发生晶格畸变,降低了MgO生长活化能,促进菱镁矿的烧结。     

Fe2O3添加剂对锆酸钙陶瓷烧结性能的影响

以分析纯Ca(OH)₂和m-ZrO₂为原料, 按物质的量1:1进行配料, 添加不同质量分数Fe₂O₃粉末作为添加剂, 经充分混合后压制成?20 mm×20 mm圆柱试样, 再经1600℃保温3 h煅烧制备得到锆酸钙陶瓷试样(CaZrO₃)。利用显气孔体密测定仪、X射线衍射仪及扫描电子显微镜分析Fe₂O₃粉末添加剂对CaZrO₃陶瓷材料烧结性能、物相组成及微观结构的影响。结果表明:当没有添加Fe₂O₃粉末时, 试样烧结前后线变化率为12.72%, 体积密度为3.92g·cm-3, 显气孔率为14.9%, CaZrO₃晶粒尺寸为4.22μm; 当加入质量分数0.75%Fe₂O₃粉末时, 试样烧结前后线变化率为17.20%, 体积密度为4.68 g·cm-3, 显气孔率为6.8%, CaZrO₃晶粒尺寸为5.21μm。     

添加Nd_2O_3对白云石烧结性能的影响

添加不同比例Nd_2O_3到天然白云石中,采用二步煅烧法制备镁钙材料,研究了Nd_2O_3对白云石烧结性能的影响。结果表明,1 600℃烧结3 h条件下,没有添加Nd_2O_3的试样的体积密度为3.25 g/cm~3,显气孔率为3.8%,MgO晶粒尺寸为3.82μm;添加0.75%(质量分数)Nd_2O_3时,由于Nd_2O_3和MgO、CaO发生固溶反应,降低了其晶粒生长活化能,试样的体积密度提高为3.33 g/cm~3,显气孔率下降为2.8%,MgO晶粒尺寸增大至4.53μm。     

CaCO3微粉对锆酸钙性能的影响

以Ca（OH）₂和m-ZrO₂为原料,按物质的量1:1进行配料,添加不同质量分数的CaCO₃微粉,混料均匀后压样,经1600℃保温3 h后制备得到锆酸钙（CaZrO₃）。利用显气孔体密测定仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和X'Pert plus图象处理软件分析CaCO₃微粉对锆酸钙材料烧结性能、物相组成及微观结构的影响。结果表明:当没有添加CaCO₃微粉时,试样烧结前后线收缩率为8.23%,体积密度为3.40 g·cm-3,显气孔率为14.5%,CaZrO₃晶粒尺寸为4.08μm;当加入质量分数为8% CaCO₃微粉时,试样烧结前后线收缩率为14.89%,制备锆酸钙体积密度为4.02 g·cm-3,显气孔率为8.6%,CaZrO3晶粒尺寸为5.45μm;由此可见,添加少量CaCO₃微粉有利于锆酸钙烧结致密性和晶粒长大。     

CuO对锆酸钙性能的影响

以Ca(OH)_2和m–ZrO_2为原料,按物质的量1:1配料,添加不同质量分数的CuO,混料均匀后压样在不同烧结温度保温3 h后制备锆酸钙。将烧结后的样品用显气孔体密测定仪、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析CuO对锆酸钙材料的烧结性能、物相组成、微观结构的影响。结果表明:样品在1600℃温度烧结后,当没有添加CuO时,试样烧结前后线收缩率为11.22%,体积密度为3.37 g×cm~(-3),显气孔率为15.6%,CaZrO_3晶粒尺寸为3.58μm;当加入质量分数为1.5%CuO时,由于在烧结过程中CuO和CaO反应生成低熔点相CaO–CuO,产生液相促进烧结,试样烧结前后线收缩率为19.68%,制备锆酸钙体积密度为4.07 g×cm-3,显气孔率为7.6%,CaZrO_3晶粒尺寸为5.14μm。     

TiO2和Al2O3加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响

以α-Al2O3、TiO2和轻烧MgO为原料,在轻烧MgO含量固定不变的情况下．研究了在1400～1600℃下α-Al2O3和TiO2的加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响。结果表明：当烧结温度低于1500℃时,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的显气孔率降低,体积密度增加;当烧结温度升高到1600℃时,TiO2的加入使试样的烧结性能稍微变差;且在1600℃保温3h烧后的试样中,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的晶粒尺寸增大,但当Al2O3含量为0时,试样的晶粒尺寸又有所减小。     

Al(NO_3)_3对白云石烧结性能和抗水化性能的影响

在天然白云石中添加不同比例的Al(NO_3)_3,采用二步煅烧法制备镁钙砂,研究Al(NO_3)_3添加量对白云石烧结性能和抗水化性能的影响。结果表明,在1 600℃保温3 h,没有添加Al(NO_3)_3时,镁钙砂试样的烧结密度为3.17 g/cm3,显气孔率为4.9%,抗水化增重率为3.1%,粉化率为20.1%,MgO的晶粒尺寸为2.92μm;添加Al(NO_3)_3后,由于Al(NO_3)_3在高温分解产生Al_2O_3,Al_2O_3在高温下会和CaO发生反应,生成3CaO2·Al_2O_3,在高温下形成液相,促进试样烧结,当添加0.30%Al(NO_3)_3(质量分数)时,试样的烧结密度为3.24 g/cm~3,显气孔率为3.8%,抗水化增重率为2.0%,粉化率为15.6%,MgO的晶粒尺寸为3.48μm。     

金属铬粉对镁铬耐火材料理化性能的影响

为了研究金属铬粉对镁铬耐火材料各理化性能的影响,以镁砂、铬铁矿、金属铬粉为原料,羧甲基纤维素钠为结合剂,经压制并在1 600 ℃下保温3 h烧制成镁铬耐火试样,系统研究金属铬粉的添加量(加入量分别为0 %、0.3 %、0.5 %、1 %、1.5 %)对镁铬耐火材料气孔率、抗折强度、耐压强度和抗热震性的影响.结果表明,添加0.3 %的金属铬粉可明显降低试样的气孔率,使试样致密烧结,强度也显著提高,但对抗热震性影响不明显;随着金属铬粉添加量的增多,各理化性能逐渐恶化,添加1.5 %金属铬粉的试样强度明显降低,气孔率升高且气孔孔径明显变大,这是因为金属铬粉发生氧化反应产生严重的膨胀.为了提高镁铬耐火材料的理化性能,金属铬粉的添加量应在0.3 %左右.      

MgO和烧结温度对Al_2O_3陶瓷致密化过程的影响

以高纯α-Al_2O_3粉体为原料,MgO为烧结助剂,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备氧化铝陶瓷。研究了MgO添加量和烧结温度对氧化铝陶瓷致密化过程及显微结构的影响,并分析了烧结过程中气孔的扩散与演变。结果表明:添加适量MgO可以降低氧化铝陶瓷的烧结温度,抑制晶粒长大,提高致密度,0.25%(质量分数)是MgO的最佳添加量;随着烧结温度的升高,晶粒逐渐长大,气孔率降低,1 550℃为最佳烧结温度;在此条件下获得的微米晶氧化铝陶瓷,其相对密度达到99.96%,平均晶粒尺寸约为3μm,且晶粒大小均匀,几乎无异常长大现象。     

SrO对镁铝尖晶石烧结性能的影响

以Al₂O₃、Mg(OH)₂和SrO为原料,引入质量分数分别为0、0.25%、0.5%、0.75%、1%的SrO制备镁铝尖晶石。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显气孔率、体积密度测定仪和图像处理软件,对烧结后的试样进行分析。结果表明：不同烧结温度煅烧后,随SrO含量逐渐增加,试样烧结后线收缩率和体积密度先增大后减小,显气孔率先减小后增大,当SrO添加量为0.5%时,线变化率和体积密度最大,显气孔率最小。试样在1 600℃下保温3 h时,未添加SrO制备的镁铝尖晶石烧结后线变化率为4.9%,显气孔率为50.1%,体积密度为1.64 g/cm³;而添加了0.5%SrO制备的镁铝尖晶石线变化率为5.4%,显气孔率为44.3%,体积密度为1.89 g/cm³。     

掺杂氧化铝对纳米钨粉烧结过程的影响

以碳热预还原和氢气深还原两步制备的纳米钨粉作为烧结原料,即先通过碳黑还原脱除三氧化钨中的大部分氧,再以氢还原脱除残留的氧。该方法制备的钨粉颗粒呈球形形貌,平均晶粒度可达90 nm。同时,向钨粉中掺杂质量分数为1%和2%的氧化铝,探究了氧化铝对钨粉烧结行为的影响。通过烧结样品的断口形貌和晶粒的平均尺寸分析发现,氧化铝对烧结后期的晶粒长大有明显的抑制作用,相同的烧结温度下晶粒的尺寸随着氧化铝含量的上升而减小。在1600 ℃时,纯钨粉烧结坯的晶粒平均尺寸为2.75 μm,但添加质量分数为1%和2%氧化铝的烧结样品晶粒平均尺寸约为1.5 μm,这是由于氧化铝能有效地抑制烧结后期的钨粉晶粒长大。纯钨粉和掺杂氧化铝钨粉的烧结坯的硬度随温度升高具有不同的趋势。掺杂钨粉烧结坯的硬度随着温度的升高而升高,且其最大值高于800 HV。但是,纯钨粉烧结坯的硬度随烧结温度增加而先增加后降低,在1400 ℃时取得最大值（473.6 HV）,这是由纯钨粉烧结坯的晶粒在高温下急剧长大所导致。在烧结温度为1600 ℃时,纯钨粉、掺杂质量分数1%和2%的氧化铝掺杂的钨粉的烧结坯的相对密度依次为98.52%、95.43%和93.5%。      

CuTa_2O_6掺杂Ba(Zn_(1/3)Ta_(2/3))O_3基微波陶瓷烧结动力学及微波性能

结合烧结动力学模型和微观形貌观察,研究未掺杂和掺杂CuTa_2O_6的Ba(Zn_(1/3)Ta_(2/3))O_3陶瓷在1 270~1 520℃温度范围内的致密化过程和烧结动力学机理。结果表明:在1 150℃以上烧结,随温度升高,Ba(Zn_(1/3)Ta_(2/3))O_3的烧结机制从体积扩散向晶界扩散转变。掺杂0.25%CuTa_2O_6可显著加快Ba(Zn_(1/3)Ta_(2/3))O_3陶瓷的烧结致密化过程,在显著降低烧结温度的同时,可大幅缩短烧结时间并有效地促进B位的有序化。掺杂Ba(Zn_(1/3)Ta_(2/3))O_3陶瓷在1370℃烧结12h即可获得96%的相对密度,在1 370℃烧结12 h后的介电常数(εr)和品质因数(Q·f)分别约为29.4和985 35;相比较,未掺杂Ba(Zn_(1/3)Ta_(2/3))O_3在1 520℃烧结12 h的εr和Q·f分别只有27.4和68 147。掺杂Ba(Zn_(1/3)Ta_(2/3))O_3陶瓷经1 520℃烧结48 h的εr和Q·f分别约为28.2和103 131。     

溶液燃烧法制备Mo–La2O3纳米粉体及烧结性能的研究

利用溶液燃烧法制备氧化镧（La₂O₃）掺杂Mo粉前驱体,对前驱体粉末还原、烧结,研究La₂O₃掺杂量（质量分数）对Mo–La₂O₃合金性能的影响。结果表明,前驱体粉末在700 ℃下氢气气氛中还原,得到平均晶粒尺寸在100～220 nm的La₂O₃掺杂Mo粉。Mo–La₂O₃粉末经过1600 ℃放电等离子烧结后相对密度达95%以上,但随着La₂O₃掺杂量的提升,其相对密度逐渐降低。随着La₂O₃掺杂量的增加（质量分数在0～1.0%范围内）,显微硬度先上升后下降。在La₂O₃掺杂量为0.7%时,Mo晶粒尺寸为500 nm左右,材料显微硬度最高,达到了HV_0.2 564。     

FeCrBSi预合金粉末对金属注射成形316L不锈钢烧结性能的影响

研究了添加不同质量分数FeCrBSi铁基预合金粉末（FeCrBSi）作为烧结助剂对金属注射成形316L不锈钢（316L）烧结性能的影响,通过电子密度计、金相显微镜及洛氏硬度计等仪器分析讨论了烧结制品的烧结密度、金相显微组织及硬度等性能。结果表明:在1360℃烧结时,FeCrBSi与316L形成了超固相线液相烧结,液相的增加有利于烧结致密化,烧结密度随着FeCrBSi质量分数的增加而升高,孔隙度逐渐降低。当FeCrBSi质量分数为3%~5%时,烧结密度达到7.81~7.87 g·cm-3;当FeCrBSi质量分数增至7%时,烧结出现变形。制品硬度随相对密度的上升而提高,在FeCrBSi质量分数为3%时达到最大值（HRB 75）,此时力学性能亦表现优异。     

Physical Properties of SiCp/Sialon Composites with 4% Y2O3

SiCp/Sialon ceramic manix composites were fabricated by pressureless sintering method using the Sialon powder synthesized from the kaolin clay and submicron SiC particles. The best sintering parameter of SiCp/Sialon composites with 4% (mass fraction) Y2O3 is 1500 ℃×2 h. It is shown that with the increasing of SiCp content, the bulk density decreases, the apparent porosity increases, the flexure strength increases at first and then decreases, the fracture toughness increases and hardness gradually decreases. The best physical properties can be obtained with 10 mass% SiCp, and the bulk density is 3.06 g ·cm-3, apparent porosity is 2.4％, flexure strength is 389.5 MPa, and Vickers hardness is 18.4 GPa. There will be 1280 MPa radial tensile stress and 640 MPa tangential stress in side of Sialon of interphase boundary between SiCp and Sialon phase by calcilation. The mechanism of improvement of SiC content on mechanical properties are also discussed.     

MgO包裹CaO砂抗水化性能的研究

以分析纯Ca(OH)2为原料,经成型、煅烧后,将其破碎为2.5~5 mm颗粒,制成CaO砂,在其表面包裹电熔MgO细粉,分别于1500℃、1600℃×3 h烧后,在0.15 MPa,125℃~128℃的水蒸汽压下测其抗水化性。结果表明:MgO细粉包裹无添加剂CaO砂表面的抗水化性优于包裹含添加剂的CaO砂;将含1.0%Fe2O3的电熔MgO细粉包裹无添加剂CaO砂,经1600℃×3 h烧后在CaO砂表面制成厚度约为0.25 mm的MgO薄膜,水化增重率从20.69%降至8.10%。