等离子喷涂CNTs/Al2O3复合涂层力学性能研究

通过等离子喷涂工艺制备了不同碳纳米管含量的CNTs/Al2O3复合涂层,系统研究了碳纳米管含量对涂层孔隙率、洛氏硬度和断裂韧性的影响规律。实验结果表明:采用喷雾干燥工艺制备的CNTs/Al2O3颗粒为球形,CNTs均匀分布在团聚颗粒的表面;部分CNTs经等离子喷涂后保留在沉积涂层内部并且与Al2O3基体形成冶金结合,起到一定桥接作用。涂层孔隙率和洛氏硬度值均随CNTs含量的增加呈现降低的趋势。随CNTs含量从6%(质量分数)增加到12%(质量分数),CNTs增韧效果的增强和涂层孔隙率的降低导致涂层断裂韧性值从48MPa增加到90MPa。     

等离子喷涂Fe/Al2O3涂层的微观结构及介电性能

以往将等离子喷涂层用于介电性能的研究较少。采用大气等离子喷涂在石墨表面制备了一系列Fe/Al2O3陶瓷涂层。采用表面分析技术研究了不同Fe/Al2O3含量涂层的微观结构和在8.2～12.4GHz频率范围的介电性能,探讨了Fe含量对涂层相组成和微观结构以及介电性能的影响。结果表明:Fe/Al2O3陶瓷涂层中Fe粉和气孔分布均匀;随着Fe粉量的增加,颗粒热导率变大,涂层中未熔融颗粒减少,γ-Al2O3随之增加,气孔率逐渐下降;涂层的复介电常数随着Fe粉含量的增加而增大。     

氧化铝的加热荷电补偿研究

在环境扫描电镜(ESEM)中配置加热台,对Al2O3样品进行加热实验.结果表明,Al2O3表面的荷电效应随温度的稳定升高而逐渐减小.当温度上升至～360 ℃时,荷电效应完全消除,得到清晰的二次电子(SE)像.在加热过程中,Al2O3样品的吸收电流(Ia)值不断提高,在～360 ℃时达到2.67×10-7 A.这个值相当于Al样品台的Ia值,表明加热可增加Al2O3表面的导电率.此外,在高真空环境中通过加热消除荷电后,得到的Al2O3样品的SE像衬度优于通常在低真空环境中通过电子-离子中和作用得到的图像衬度.     

Al2O3-Na2O-CaO-SrO系统富Al2O3区域固态反应的研究

用理学Ｘ射线衍射仪、ＴＧ－ＤＴＡ、ＩＲ－４４０ 红外光谱研究了Ａｌ２Ｏ３－Ｎａ２ Ｏ－ＣａＯ－ＳｒＯ系统富Ａｌ２Ｏ３ 区域固态反应。实验结果表明,煅烧过程固态反应的最终物相组成为Ｎａ２Ｏ·１１Ａｌ２Ｏ３,ＣａＯ·６Ａｌ２Ｏ３ ,ＳｒＯ·６Ａｌ２Ｏ３ 与α－Ａｌ２Ｏ３ 共存     

Thermisch gespritzte Schichten im System Al2O3–Cr2O3–TiO2 – ein Update

With exception of ZrO₂, the individual oxides and binary compositions in the system Al₂O₃–Cr₂O₃–TiO₂ are the most important oxide materials for the preparation of thermally sprayed coatings. In this contribution selected results of recent own research activities are summarized. This includes the comparison of microstructures, phase compositions, and properties of coatings, deposited by atmospheric plasma spraying (APS) and high velocity oxy‐fuel (HVOF) spraying. The possibilities arriving from the use of suspensions as feedstock are reviewed. Special attention is paid to the advantage of use of binary compositions in this system. Tribological, electrical and corrosion properties of the coatings are discussed.     

甲烷在Ni/Al2O3催化剂上积碳与失活行为研究

采用浸渍法制备Ni/Al2O3催化剂,研究反应条件对甲烷裂解生成碳产物形貌的影响和催化剂的失活机制.结果表明:在40Ni/Al2O3催化剂上碳生成物的沉积形式均呈纤维状结构,反应温度越高、空速越大,碳纤维的直径越小;碳在金属颗粒体相中的扩散是碳纳米纤维生长过程的速率控制步骤,当碳的生成速率低于碳在Ni中的体相扩散和迁移速率,生成的炭以纤维状结构生长.     

Role of Y4Al2O9 in High Temperature Oxidation Resistance of NiCoCrAlY-ZrO2.Y2O3 Coatings

NiCoCrAlY-ZrO2·Y2O3 coatings were deposited on the substrates by using a technology of combining electron,atom and ion beams （three beams）. Isothermal oxidation for these samples was performed at 1100℃ for 100-300 h. The results show that a thermally grown oxide （TGO） layer was formed between NiCoCrAlY layer and oxidation. The TGO contains α-Al2O3 and Y4Al2O9 etc. oxides. The intensity ratio of α-Al2O3/Y4Al2O9 was monotonously decreased with increasing oxidation time based on XRD （X-ray diffraction） analysis. The Y4Al2O9 phase plays the most important role in high temperature oxidation resistance at 1100℃. The related mechanism was also discussed.     

Al2O3/Ti-Al复合材料中Al2O3晶须的原位合成

利用氧对金属Ti、Al粉的部分氧化,原位合成了含有氧化铝晶须的Al2O3/Ti-Al复合材料,通过XRD和SEM等测试手段,发现Al2O3晶须呈网状交叉分布于基体内部的孔隙中.分析了晶须的生成机理,认为氧化铝晶须是通过VLS机理生成,复合材料的原始组成和温度对晶须的显微型貌有直接的影响:随原始组成中铝含量的增加,产物中晶须的数量总体上是在递增的,且发达程度逐渐提高;热处理温度对晶须直径有直接影响,温度升高可以增加晶须直径.     

Al2O3粒子填充电磁防护功能涂料研究

针对电子装备的电磁防护和高分子材料的抗静电问题，利用导电云母粉与醇酸树脂复合制备了一种浅色复合导电涂料，导电填料含量与涂层导电性能的关系曲线表明，当导电云母含量在60％~65％时，涂层具有良好的导电性能，表面电阻率在10^3Ω／cm。左右。尝试使用了导电云母与Al2O3组成的混合填料，重点探讨了Al2O3的用量对涂层导电性能的影响，结果表明，混合填料能够大大降低涂料体系的导电阈值，并考察了Al2O3的用量对涂层力学性能和环境性能的影响。     

Al_2O_3:Ce~(3+)薄膜发光特性研究

用中频反应磁控溅射技术制备了Al2O3:Ce3+的非晶薄膜。这些薄膜的光致发光峰是在370～395 nm之间,它来自于Ce3+离子的5d1激发态向基态4f1的两个劈裂能级的跃迁。发光强度依赖于薄膜的掺杂浓度,并分析了产生这种关系的原因。Al2O3:Ce3+非晶薄膜发光特性在平板显示等领域有着广泛潜在的应用前景。     

Cr对Fe-Al/Al2O3复合材料韧性的影响

用多元机械合金化和热压烧结的方法制备添加Cr的Fe-Al/Al2o3复合材料,经力学性能测试及X射线衍射、能谱和透射电镜分析表明,含有适量Cr的Fe-Al/Al2O3复合材料断裂韧性大大提高,最高可达15.00MPa@m1/2以上.并且在复合材料中形成了棒晶和"N”型结构,进-步提高了复合材料的韧性.     

Ni-W-Al2O3泡沫合金的复合电沉积制备

针对以往电沉积制备合金高温下易氧化或存在环境污染的问题,采用复合电沉积方法制备了Ni-W-Al2O3泡沫合金,并对该合金泡沫的形貌、镀液组分与合金中Al含量的关系和合金的抗拉强度、抗腐蚀性、高温抗氧化性进行了研究.结果表明:该合金泡沫骨架平整,合金中Al含量随着镀液中Al2O3含量的增加而增加;泡沫合金抗拉性能随着Al含量增加先缓慢下降,在Al含量超过6.50%时,显著下降;本泡沫合金的耐腐蚀和抗高温氧化性能均优于Ni-W泡沫,Al含量在5.05%时,耐中性盐雾腐蚀和耐高温氧化性能最佳.     

Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维对铝合金基复合材料的增强作用

采用一种具有芯-壳结构的复合纳米纤维增强铝合金复合材料,可以在提高抗拉强度的同时增加塑性。通过真空热压烧结技术制备了Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂复合纳米短纤维增强2024铝合金复合材料。研究了纤维添加质量分数对复合材料致密度、硬度、抗拉强度及延伸率的影响;并探究了芯-壳结构在复合材料增韧中的作用。结果表明:Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂纳米短纤维具有良好的分散性,在超声分散及机械搅拌混粉后均匀吸附在铝合金颗粒表面,无分层及团聚现象;经热压烧结后,Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂纳米短纤维以短纤维形态均匀分散在铝合金基体内,少量添加Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂纳米短纤维起到了桥联和孔洞填充作用,使复合材料致密度和硬度提高;添加质量分数为1wt%时,抗拉强度和延伸率取得最大值,由铝合金的249.3 MPa、2.9%增加到299.1 MPa、4.3%。Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂纳米短纤维的添加可以细化晶粒,阻碍裂纹扩展,且在拔出/断过程中Al₂O₃@Y₃Al₅O₁₂纳米短纤维芯-壳结构的塑性变形起到了增强增韧作用。      

低价硫化铝法从氧化铝直接炭还原制铝的动力学研究

低价硫化铝法从氧化铝直接炭还原制铝的动力学过程极为复杂,过程的前期受界面化学反应控制,过程后期受扩散过程控制,并求得不同时期的活化能,反应前期:E1=63.81 kJ/mol(6.67 Pa)、E2=50.82 kJ/mol(66.7 Pa)、E3=54.72 kJ/mol(666.7 Pa)、E4=39.61 kJ/mol(1333 Pa);反应后期:E*1=112.90 kJ/mol(6.67 Pa)、E*2=89.92 kJ/mol(66.7 Pa)、E*3=97.32 kJ/mol(666.7 Pa)、E*4=51.83 kJ/mol(1333 Pa).从动力学的角度提出了反应的较佳条件.温度、真空度的提高一方面可增大反应速率,但另一方面却加大了硫化铝的挥发,仅从增大速率而言,温度应大于1100 ℃,真空度应优于1333 Pa为宜.     

Al2O3基金属陶瓷的研究现状

简要总结了Ａｌ２Ｏ３基金属陶瓷研究状况，包括制备工艺，结构与性能，增韧机制等，并对其发展趋势提出一些自己的看法。     

电泳沉积法制备热子氧化铝绝缘层

基于Hamaker's law和静电场边界模型推导出考虑电场变化情况下沉积量与电泳条件的关系式,结合法拉第定律,使用溶液电流宏观地表征溶胶粒子沉积速率。分别改变电压和沉积时间进行电泳沉积实验,得到的沉积量与电压和时间的线性关系与本文推导出的公式一致。根据所得实验数据,在电泳条件下沉积60μm氧化铝,结果表明:涂层的表面特性主要受沉积时间影响,涂层的孔度主要由电压决定,电压40 V沉积6 s获得的热子氧化铝绝缘层性能最佳。     

Al2O3保护层对高温下Pt/ZnO/Al2O3电极导电稳定性的影响

本工作研究了Al₂O₃保护层的厚度对高温下声表面波器件电极导电稳定性的影响, 采用激光分子束外延方法在Pt/ZnO/Al₂O₃电极上制备了不同厚度的Al₂O₃保护层。通过测量样品高温环境中的实时电阻, 发现Al₂O₃缓冲层的厚度对电极在高温下的导电稳定性的影响非常大。结果表明, 没有Al₂O₃保护层时, Pt/ZnO/Al₂O₃电极的电阻升温至800 ℃时开始急剧地增加。当包覆40 nm的Al₂O₃保护层时, 电极在升温至900 ℃以上才出现电阻值剧烈增加的现象。而随着Al₂O₃保护层厚度的增加, 电极的电阻在高温下的导电性能也更加稳定。SEM测试结果表明, 经过1000 ℃、1 h的高温测试后, Al₂O₃保护层越薄的Pt/ZnO/Al₂O₃电极, 结块形成的Pt颗粒越大与不连续的Pt空洞更多。这些结果为制备高温下稳定工作的声表面波器件提供了一条新的思路。     

Al_2O_3/Al复合材料型内处理成型工艺研究

论述了Ａｌ２Ｏ３（ｐ）／Ａｌ复合材料型内处理成型工艺，并讨论了影响复合区域凝固过程的有关因素，指出了控制复合区域内Ａｌ２Ｏ３粒子的分布的途径。     

纳米SiC颗粒对Al2O3基体中ZrO2约束稳定的影响

采用热压的方法制备了纳米SiC颗粒复合的Al2O3-ZrO2陶瓷材料，研究了纳米SiC颗粒对样品烧结性能以及对Al2O3基体中ZrO2约束稳定的影响。结果表明，纳米SiC颗粒的加入影响样品的烧结性能。处于晶界的纳米SiC颗粒降低了基体材料对ZrO2颗粒的约束，不利于四方相ZrO2在室温下的保留。