ZTA陶瓷注凝成型浆料流变性能的研究

研究了ZTA陶瓷注凝成型浆料流变性能的影响因素.结果表明:单体(AM)在液相中质量百分浓度为10%、交联剂与单体的比(MBAM/AM)较低时,悬浮体粘度较低;浓悬浮体粘度和剪切应力随分散剂掺量增加而减小,拟合的流变模型倾向为Herchel Bulk;ZrO2原料的粒度对浆料流变性有重要影响,较粗ZrO2原料对浆料流变性影响不大,占少量的超细ZrO2决定了ZTA浓悬浮体的性质;试验条件下研磨时间以9h为最佳.     

注凝成型工艺制备钛酸铝陶瓷

运用注凝成型工艺研究了添加剂MgO和Fe2O3对钛酸铝合成效果和热稳定性的影响.研究发现:MgO作为添加剂能够活化烧结,促进钛酸铝的合成.添加8%MgO合成的钛酸铝陶瓷经1100℃、20h保温后,其分解率为零,达到了制备稳定钛酸铝陶瓷的目的.     

高性能石墨材料注凝成型研究

传统方法制备高性能炭素和石墨材料是一个高能耗的漫长过程。本文首次对高性能石墨材料进行注凝成型工艺研究,讨论了分散剂含量、pH值、有机单体含量、石墨固相含量等对石墨料浆粘度的影响;并对注凝成型石墨素坯样品进行抗弯强度、显微形貌分析。结果表明,注凝成型石墨素坯样品在微观结构、力学性能等方面均远优于传统模压成型方法制备之石墨素坯样品。     

Sialon复相陶瓷刀具材料的研制

本文在相关研究与组份设计的基础上，研制成β－Ｓｉ３Ｎ４／α－Ｓｉａｌｏｎ与α‘－β’－Ｓｉａｌｏｎ两种复相陶瓷，对这两种材料进行了力学与热学等性能以及力学性能与显微结构关系研究。并以国产原料与德国ＳｔａｒｃｋＬＣ－１２原料，采用ＧＰＳ与ＨＰ烧成工艺制成刀片，作了金属切削加工对比试验。     

工艺因素对复相Sialon陶瓷相组成和显微结构影响

在（Ｙ．Ｓｍ）－Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ－Ｎ系统的α－Ｓｉａｌｏｎ与β－Ｓｉａｌｏｎ共存相区内，选择α／β－Ｓｉａｌｏｎ比为３：７组成对对象，采用无压烧结工艺，制备复相Ｓｉａｌｏｎ陶瓷材料，研究工艺因素对材料最终相组成和显微结构影响，指出制备工艺控制是获得符合设计要求材料的重要环节。     

注凝成型制造复杂结构陶瓷变螺距混合器腔芯

为制造表面台阶清晰、高螺旋线精度的陶瓷变螺距混合器腔芯,以黏土粉体为固相,采用了水基注凝成型、高温无压烧结工艺,考察了p H值、分散剂浓度对浆料Zeta电位及粘度的影响,引发剂浓度对聚合反应温度-时间的影响,及烧结温度对烧结体的微观结构及物理性能的影响,得出最佳工艺参数.研究结果表明:pH=12、分散剂浓度为3 vol...     

无压烧结SiC—AlN复相陶瓷的显微结构

对于ＳｉＣ与ＡｌＮ在１８００℃以上可以发生反应形成固溶体的研究结果有益于碳化硅陶瓷的烧结。     

纳米陶瓷、复相陶瓷及纳米复相陶瓷

纳米陶瓷、复相陶瓷及纳米复相陶瓷的研究是纳米材料研究领域中的一个重要部分，综述了其发展过程和研究动态，阐述了纳米复相陶瓷的优异性能、产生机理及应用前景，展望了纳米复相陶瓷的发展趋势．     

水基注凝成型技术的研究进展

注凝成型是一种近净尺寸陶瓷成型技术,为制备高性能复杂形状的陶瓷制品提供了一条有效的技术途径.对陶瓷水基注凝成型技术中的悬浮体的制备、凝胶体系的选择、悬浮体的真空处理和固化、坯体和烧结体的性能特点等方面的研究进行了综述,并简要介绍了该技术的国内外应用情况,同时展望了该技术的发展趋势.     

共沉淀法制备Al2O3-YAG复相陶瓷及其显微结构研究

用共沉淀法制备了Ａl2O3-YAG复合粉体,ＹＡＧ的结晶温度在１０００℃左右,共沉淀法制备的Ａl2O3-YAG复合粉体经１５５０℃热压烧结,获得致密烧结体,ＹＡＧ的加入量对烧结温度的影响不大。Ａl2O3-5vol%YAG复合材料的抗弯强度为６０４ＭＰa,断裂韧性为５．０ＭＰa.m%^1/2;Al2O3-25vol%YAG复合材料的抗弯强度为６１１ＭＰa,断裂专访性为４．５ＭＰa.M^1/2。所有这些数据都高于单相Ａl2O3陶瓷的力性能,说明ＹＡＧ的加入有利于Ａl2O3陶瓷力学性能的提高。通过显微结构观察发现：大的ＹＡＧ颗粒位于Ａl2O3晶界上,小的ＹＡＧ颗粒位于Ａl2O3晶粒内。在Ａl2O3-5vol%YAG复合材料中,许多小的白色区域存在于Ａl2O3晶粒内,这可能和较低的Ｙ２Ｏ３含量有关。     

Al2O3颗粒形貌对注凝成型ZrO2/Al2O3陶瓷性能的影响

采用3种不同形貌的Al₂O₃原料对注凝成型制备ZrO₂/Al₂O₃（ZTA）陶瓷工艺中悬浮体的流变性能进行了研究。以低毒的单体N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）制备了ZrO₂/Al₂O₃坯体和陶瓷。讨论了3种不同形貌的Al₂O₃原浆料的分散剂用量、球磨时间和固含量对浆料流变性的影响。Al₂O₃粉体呈扁平状有利于降低浆料的黏度,Al₂O₃粉体呈棒状对生坯强度的提高有利。制得的3种ZrO₂/Al₂O₃坯体颗粒间结合紧密,抗弯强度分别达到21.45,19.87,25.90 MPa。Al₂O₃粉体呈颗粒状有利于最终陶瓷力学性能的提高,陶瓷的抗弯强度及断裂韧性分别为680 MPa和7.49 MPa·m^1/2,453.1 MPa和6.8 MPa·m^1/2,549.4 MPa和6.34 MPa·m^1/2。     

A12O3陶瓷复合材料的研究进展

介绍了Al2O3陶瓷增韧技术和A12O3陶瓷增强金属基复合材料的研究进展,指出复合增韧是未来A12O3认陶瓷增韧技术的发展方向;金属表面自生Al2O3防护层技术是提高金属耐蚀性,降低成本的有效方法;三维网络Al2O3陶瓷/金属复合材料具有更优良的力学性能;仿生设计和计算机模拟技术是开发新型网络Al2O3陶瓷骨架的重要手...     

氧化铝基陶瓷复合材料的阻力曲线行为及其抗热震性能

采用压痕-弯曲强度法获得了Al₂O₃-SiC_W和Al₂O₃-TiC_P陶瓷基复合材料的裂纹扩展阻力曲线(R-曲线),并测试了材料的抗热震性能,分析了材料的阻力曲线行为与其抗热震性能之间的内在联系。结果表明:材料的阻力曲线行为与抗热震性之间存在明显的相关性。热震引起材料强度的下降幅度与其阻力曲线的陡峭程度及上升幅度有关。阻力曲线越陡峭,上升幅度越大,抗热震性也越好。其中Al₂O₃-SiC_W复合材料显示出更为优越的抗裂纹扩展能力与抗热震性能。扫描电镜观察及理论分析显示:晶须的拔出与桥联补强增韧机制是产生这一现象的主要原因。     

Y2O3添加量对Al2O3/ZrO2共晶陶瓷显微组织及力学性能的影响

为探索第三组元Y₂O₃添加对Al₂O₃/ZrO₂共晶陶瓷显微组织与机械性能的影响,本文利用低温度梯度的高温熔凝法制备了直径为20 mm的Al₂O₃/ZrO₂(Y₂O₃)共晶陶瓷块体,采用SEM、EDS及XRD技术对共晶陶瓷进行微结构分析,并利用维氏压痕法对其硬度和断裂韧性进行测试。SEM结果表明,凝固组织由群集的共晶团结构组成,随着Y₂O₃添加量的增加,共晶团形态由胞状转变为枝晶状,内部相间距在1~2 μm范围内变化。力学测试表明,Y₂O₃摩尔分数小于1.1%时,由于组织内部存在低硬度m-ZrO₂及微裂纹缺陷,故陶瓷硬度较低,约为(9.53±0.22 )GPa;当Y₂O₃摩尔分数为1.1%时,陶瓷硬度最大,约为(18.05±0.27)GPa;当Y₂O₃的摩尔分数大于1.1%时,由于共晶团边界区内气孔缺陷及粗大组织增多,引起陶瓷硬度值略有下降。低Y₂O₃摩尔分数添加时,陶瓷断裂韧性相对较高,约为(6.30±0.16)MPa·m^1/2,这与其内部存在大量微裂纹缺陷有关;随着Y₂O₃添加量的增加,陶瓷的微裂纹数量减少、边界区内缺陷增多,断裂韧性降低。     

复合形核剂对CaO-MgO-Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷微观结构与力学性质的影响

以CaO、MgO、Al2O3和SiO2为主要原材料,采用熔融法制备添加复合形核剂Cr2O3和CaF2的CaO-MgO-Al2O3-SiO2 (CMAS)系玻璃陶瓷,借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子万能试验机等测试手段研究了复合形核剂对CMAS系玻璃陶瓷微观结构与力学性质的影响.结果表明:当试样中复合形核剂的组成变化时,其析出的主晶相类型不变,均为透辉石,主晶相的结构和含量发生变化,引起玻璃陶瓷力学性质的改变.     

Al2O3颗粒对Al2O3p/Al复合材料时效析出的影响

本文通过采用硬度测量,差热分析及透射电镜综合研究了Al₂O₃p/6061复合材料在时效过程中的析出变化。结果表明,在Al₂O₃p/6061时效过程中,峰时效的主要强化相是β'相,并且以160℃,8小时时效的效果为最佳。     

ZA22/Al2O3f复合材料机械性能的神经网络模拟研究

采用人工神经网络的典型模型即B-P算法对ZA22/Al₂O_3f复合材料的机械性能进行分析和预测,结果表明:B-P模型不仅适用于单变量输出非线性系统的拟合与预测,同时还适用于多变量输出的非线性系统;B-P模型对研究复合材料ZA22/Al₂O_3f的机械性能有良好容错性.     

WC、ZrO2 、Cr2O3 和Al2O3 陶瓷颗粒/ 镍合金复合涂层微观组织结构的分形

采用等离子喷涂工艺, 制备了WC、ZrO₂ 、Cr₂O₃ 和Al₂O₃ 陶瓷颗粒/ 镍合金复合涂层。用X 射线衍射研究了陶瓷颗粒复合涂层相的分布; 用里氏硬度计测量陶瓷颗粒/ 镍合金复合涂层的硬度; 用CSS-1110 电子万能试验机研究陶瓷颗粒复合涂层的弯曲断裂性能。对涂层金相组织结构进行二值化处理, 利用Sandbox 法对陶瓷颗粒在金属基体中的分布进行研究, 得到了不同体积分数下陶瓷颗粒复合材料涂层的分维数。结果表明,陶瓷颗粒/ 镍合金复合涂层分维数随陶瓷颗粒含量的增加而增加, 与陶瓷颗粒种类无关; 陶瓷颗粒/ 镍合金复合涂层硬度和分维数随陶瓷颗粒直径减小而增加。随着分维数的增加, 复合涂层弯曲断裂角下降。      

基于RSM的Al2O3陶瓷膏体配方优化

为采用低成本在低温下实现复杂陶瓷零件的成型,研究Al2O3陶瓷膏体的配方对其成型过程以及成型后物理机械性能的影响.采用中心组合方法设计实验方案,考察了p H值、粘结剂和分散剂三因素对Al2O3陶瓷膏体黏度的影响,运用响应面方法(RSM)对影响Al2O3陶瓷膏体黏度的工艺参数进行详细分析,建立了Al2O3陶瓷膏体黏度的响应模型,进行响应曲面分析,根据满意度函数(DFM)确定最佳陶瓷膏体黏度值对应的工艺参数,试验表明,所建立的模型能实现相应的黏度值预测.     

凝胶注模成型制备纳米复合多孔氮化硅陶瓷

采用凝胶注模成型两步法烧结工艺,利用纳米碳粉增强,成功地制备出了具有高强度、结构比较均匀并有较高气孔率的氮化硅多孔陶瓷。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、Archimedes法和三点弯曲法等方法对多孔氮化硅陶瓷的微观结构和基本力学性能进行了研究。结果表明:在适当工艺条件下可制成平均强度>100 MPa、气孔率>60%的多孔氮化硅陶瓷。SEM照片显示气孔是由长柱状β-Si₃N₄晶搭接而成的,气孔分布均匀。XRD图谱显示有SiC生成。发育良好的柱晶结构、均匀的气孔分布以及反应生成的SiC微晶是获得高性能的主要原因。