纳米莫来石的制备及其对氧化铝陶瓷性能的影响

以硝酸铝和硅溶胶为原料,采用溶胶-凝胶法合成了纳米莫来石粉体,进而探讨了纳米莫来石对氧化铝陶瓷烧结性能、抗弯强度以及抗热震性能的影响.结果发现,在1100 ℃煅烧硝酸铝与硅溶胶先驱体时仅有少量Al2O3生成,当将煅烧温度升高到1200 ℃时,获得了单一的莫来石晶相,粉体的平均粒径在50～60 nm之间;在氧化铝中添加2wt%～10wt%的纳米莫来石,可以有效促进陶瓷体的致密烧结,并获得良好的抗弯强度与抗热震性能;纳米莫来石含量为5wt%的陶瓷,在1650 ℃烧结后的抗弯强度为247.49 MPa,经过1200 ℃热震后的抗弯强度为218.52 MPa;当纳米莫来石的添加量超过10wt%时,将降低陶瓷的饱和体积密度,并恶化陶瓷的抗弯强度与抗热震性能.     

CeO2对氧化铝基陶瓷的烧结性、力学性能和抗热震性的影响

通过适当工艺制备出了添加不同含量CeO2(0～2wt%)的氧化铝基陶瓷,研究了CeO2对氧化铝基陶瓷的烧结性、力学性能和抗热震性的影响.实验结果表明:CeO2添加剂可以改善氧化铝基陶瓷的显微结构,有利于材料的致密化,提高力学性能和抗热震性.但不同含量的CeO2对其性能有不同的影响.当CeO2的含量为1.5wt%时,氧化铝基陶瓷的致密度最大,抗弯强度和断裂韧性最高;而当CeO2的含量为1wt%时,抗热震性最佳.抗热震性的提高主要归因于增韧作用,同时气孔率也有影响.     

ATO包覆纳米ZnO粉体的制备及表征

采用液相沉积法对纳米氧化锌进行表面包覆ATO改性,用自制粉体电阻测定仅对掺杂粉体导电性能进行测定,利用Zate电位测定仪考察包覆前后纳米ZnO在水体系中的分散稳定性,采用SEM、TEM对导电粉体进行分析.讨论了不同ATD掺杂量和煅烧温度对包覆粉体体积电阻率的影响.结果表明,ATO在氧化锌表面形成均匀的包覆层,最佳掺杂量30%左右,最佳煅烧温度约520℃,有效改变了氧化锌的等电点,提高了纳米氧化锌在水中的分散稳定性.     

金属铜颗粒对氧化铝陶瓷抗热震行为的影响

在陶瓷基体中加入一定量的金属颗粒可以改善陶瓷的力学性能,这已经成为陶瓷界的共识。本以单相氧化铝陶瓷为基准物,考察5％（体积比）金属铜颗粒的引入对氧化铝基陶瓷抗热震性能的影响。在1550℃时热压烧结的Al2O3-Cu复相陶瓷,同热压烧结的单相Al2O3陶瓷相比,前具有较大的抗弯强度、较高的断裂韧性和较好的抗热震性能。作对与抗热震性能有关的力及热学性能参数,如σr,E,KIC,λ等进行了讨论,并从显微结构上对上述现象作出了解释。     

氧化铝-堇青石复合陶瓷抗热震性研究

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有低膨胀系数的堇青石加入到Al2O3中,通过无压烧结工艺,制备出了氧化铝-堇青石复合抗热震陶瓷.结果表明,堇青石加入量为w(堇青石)=10%,烧结温度 1520℃时,陶瓷样品能够承受1500℃温差(空冷)的热震破坏.采用SEM对陶瓷进行组织结构分析,发现在基体内部形成长柱状组织,并呈无规分布状态,这样的显微组织对提高陶瓷的抗热震性具有重要作用.     

氧化铝-锂霞石复合陶瓷在钢水中抗热震性研究

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有负膨胀系数的锂霞石加入到Al2O3中,通过无压烧结工艺,制备出了氧化铝-锂霞石复合抗热震陶瓷.结果表明,锂霞石加入量w(锂霞石)=20%,烧结温度为1500℃时,陶瓷样品能够承受钢水中1500℃温差(空冷)的热震破坏.采用SEM对陶瓷进行组织结构分析,发现在基体内部形成片状组织,这样的显微组织对提高陶瓷的抗热震性具有重要作用.     

AlN/YAlO3复合陶瓷的抗热震性能

AlN陶瓷硬度高、脆性大,难以烧结致密,作为熔炼容器时会因高温变形或被温度变化引起热冲击破坏。将YAlO₃作为颗粒增强相加入AlN中,通过无压烧结方法制备AlN/YAlO₃复合陶瓷,研究不同温度下AlN/YAlO₃复合陶瓷的抗热震性能,分析热震前后AlN/YAlO₃复合陶瓷的物相结构、断口形貌和表面形貌,并阐明热震损伤机理。结果表明,在AlN陶瓷中加入YAlO₃能够促进AlN陶瓷的烧结,将致密度提升至98.37%,同时细化晶粒,提高AlN/YAlO₃复合陶瓷的抗弯强度和抗热震性能。在温度较高的热震试验中,当热震温度升高至600℃后,AlN/YAlO₃复合陶瓷的抗弯强度和残余强度保持率显著高于AlN陶瓷,表明添加YAlO₃能够有效提高AlN陶瓷的抗热震性能,这主要归因于微裂纹增韧及裂纹的偏折、分叉等机制的协同作用减缓了AlN/YAlO₃复合陶瓷抗弯强度的降低速度。此外,当热震温度达到1 000...     

溶胶-凝胶法制备Ca0.9La0.2/3Cu3Ti4O12陶瓷及电性能研究

以Ca(NO3)2.4H2O、Cu(NO3)2.3H2O、La(NO3)3、Ti(OC4H9)4为先驱体,利用溶胶-凝胶法合成了Ca0.9La0.2/3Cu3Ti4O12陶瓷粉体,研究了不同物相和粒径粉体的烧结特性以及陶瓷的介电性能和非线性性能。结果表明:干凝胶的煅烧温度低于450℃时,所得粉体主要为无定型态;煅烧温度超过500℃后,晶相开始大量形成;当以无定型粉体或500℃煅烧获得的细小粒径粉体为原料时,均难以获得致密结构的陶瓷;形成完整的粉体原料晶相以及粒径的增大,有利于陶瓷体的致密烧结及电性能的提高。粒径为250～350 nm的陶瓷粉体,在1050℃烧结后获得良好的电性能:介电常数εr=42748,非线性系数α=3.55。     

多孔碳化硅陶瓷的抗热震性研究

本文考察了多了孔碳化硅陶瓷的抗热震性,并探讨了不同制造工艺对多孔碳化硅陶瓷抗热震性的影响。同时研究了ＳｉＣ陶瓷在热处理过程中ＳｉＣ颗粒表面氧化形成的ＳｉＯ２在不同热处理温度的状态变化及其对试样抗热震性的影响。     

溶胶-凝胶法低温合成亚微米α-Al_2O_3的制备与表征

以硝酸铝、硝酸铜、钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法低温合成亚微米氧化铝粉体,并对不同温度煅烧后粉体的物相与形貌进行表征。通过在硝酸铝的无水乙醇溶胶中引入少量CuO-TiO2氧化物助剂前驱体,在80℃水浴中长时间静置后获得浅蓝色凝胶,在不同温度下煅烧该凝胶,结果发现:煅烧温度低于950℃时,所获得的粉体主要为无定形态,仅含有少量的γ-Al2O3;将凝胶在1000℃煅烧2h后,全部变成粒径在80～100nm之间、粉体颗粒呈球形的α-Al2O3;当煅烧温度升高到1050℃时,α-Al2O3的颗粒直径长大到200～400nm。CuO-TiO2氧化物助剂前驱体的引入,不但降低了α-Al2O3的晶相合成温度,同时促进了α-Al2O3粉体颗粒的生长。