硼化锆基超高温陶瓷材料的研究进展

由于在极端环境中具有优异的物理化学性能,超高温陶瓷成为未来高超声速飞行和可重复使用运载飞船领域最具前途的候选材料之一。本文对硼化锆基超高温陶瓷材料粉体合成、烧结致密化和高温热机械性能(主要为抗氧化和抗烧蚀性能)研究方面作了综合评述,对材料研究和应用方面存在的问题作了初步总结,期望能够为推动超高温陶瓷材料的实际应用起到一定的指导意义。     

硅基陶瓷前驱体用于耐高温连接材料研究进展

硅基陶瓷前驱体聚合物具有与一般高分子聚合物相似的加工工艺特性,并可在高温下转化为陶瓷材料,在航空航天等领域有着广泛的应用。与传统的机械连接、焊接等连接技术相比,硅基陶瓷前驱体应用于耐高温连接材料具有工艺简单、应力分布均匀、连接温度低等优势。陶瓷前驱体用于连接材料可分为两种情况：经固化及高温热解处理后再使用的连接材料称为耐高温连接剂;固化后不经热解而直接使用的连接材料称为耐高温胶粘剂。本文对包括聚碳硅烷、聚硅氮烷和聚硅氧烷在内的硅基陶瓷前驱体用作耐高温连接剂和耐高温胶粘剂的研究进展分别进行了概括总结,并对其优缺点进行了分析,最后指出了硅基陶瓷前驱体用于耐高温连接材料研究仍存在的问题和今后的发展方向。     

超高温陶瓷改性C/SiC复合材料的研究进展

超高温复合材料的制备技术是制约新一代航天器发展的一项重要技术,为此近年来国内外积极研制耐超高温、抗烧蚀甚至零烧蚀的复合材料。概述了应用于航天领域的高温热结构复合材料C/SiC和超高温陶瓷材料的研究进展,综述了超高温陶瓷改性C/SiC复合材料的改性机理及制备方法,最后提出了今后研究的重点。     

超高温陶瓷改性C／SiC复合材料的研究进展

超高温复合材料的制备技术是制约新一代航天器发展的一项重要技术，为此近年来国内外积极研制耐超高温、抗烧蚀甚至零烧蚀的复合材料。概述了应用于航天领域的高温热结构复合材料C／SiC和超高温陶瓷材料的研究进展，综述了超高温陶瓷改性C／SiC复合材料的改性机理及制备方法，最后提出了今后研究的重点。     

齿科氧化锆陶瓷水热稳定性研究进展

近年来,齿科氧化锆陶瓷凭借高强韧性、良好生物相容性和美观自然色泽而成为牙齿临床修复的首选对象,可用于修复、固定局部义齿和种植牙。然而,在低温潮湿环境中氧化锆陶瓷易发生t-m相变老化,服役寿命显著缩短,严重影响其临床稳定性。本文综述了氧化锆陶瓷低温老化的特点、机制及其老化动力学规律,并介绍了表征氧化锆低温老化现象的常规技术手段以及光学相干断层扫描、聚焦离子束等新方法;总结了低温老化行为的主要影响因素以及抗老化措施,具体可通过调整材料体系、改进加工方式等来增强氧化锆的韧性,解决其存在的低温老化问题。随着齿科氧化锆陶瓷抗老化性能的提高以及健康功能化的未来需求,其在齿科修复领域的应用将会越来越广泛。     

日本理光开发出“发电橡胶”,兼具陶瓷压电材料和树脂压电材料的特点

<正>日本理光于2015年5月18日宣布,开发出了利用压力和振动发电的"发电橡胶"。这种新型材料既像陶瓷压电材料一样拥有高输出功率,又与高分子树脂压电材料一样具备柔性。理光将面向传感器等用途,推进这种发电橡胶的实用化。发电橡胶采用的材料与陶瓷压电材料具有同等的发电特性,柔性还要高于高分子树脂压电材料。这种材料为柔软的薄膜     

石榴石微粉改性硼酚醛树脂的制备与耐高温性能

针对纤维增强酚醛树脂复合材料耐热性不足、抗烧蚀性能差的问题,采用岛状硅酸盐矿物-石榴石微粉(AM)作为可陶瓷化填料来改性硼酚醛树脂(BPR),采用模压工艺制备不同填料含量的AM/BPR可陶瓷化复合材料及高硅氧玻璃纤维(HSF)-AM/BPR可陶瓷化复合材料,探究AM对BPR体系的耐热、耐烧蚀和力学性能的影响及在不同温度下材料的物相转变及微观形貌变化。结果表明,随着AM含量的提高,AM/BPR复合材料的耐热性提高,800℃以上形成液相,并在1 100℃时形成较致密的陶瓷层,对复合材料高温性能、抗烧蚀性能提高有重要作用,当AM含量为50wt%时,线烧蚀率为0.221 mm/s,质量烧蚀率为0.103 g/s,与纯BPR相比分别降低了44.05%和43.6%;当AM含量为40wt%时,HSF-AM/BPR可陶瓷化复合材料高温处理前后的弯曲强度比未加填料前分别提高了29%和47.97%,其优良的耐热、耐烧蚀和力学性能有望作为热防护材料应用于航天领域。     

专利信息

易燃材料用防火涂料，防火耐污含金属烷氧化物的聚硅氧烷组合物，柔软、阻燃、防水、耐腐蚀型高分子形状记忆材料，丙烯酸接枝聚丙烯改性氢氧化铝／聚丙烯阻燃材料及其制备方法，一种含溴聚磷酸酯阻燃剂的制备方法     

热震对ZrO2陶瓷弯曲强度和显微结构的影响

研究了6YSZ、(6Y-Mg)-ZrO2和6YSZ-MgAl2O4复相材料热震处理对力学性能和微观结构的影响.通过XRD和SEM对材料物相和结构的表征,阐明了6YSZ陶瓷在热处理后断裂特性突变的机理.实验结果表明,ZrO2陶瓷在1200～1400℃高温热震处理后,由于热韧化和马氏体相变会出现重烧结,使材料弯曲强度热增大;ZrO2与少量不共溶MgAl2O4形成的复相材料在高温热震处理后会出现明显的热失配现象,使材料的力学性能下降.     

可瓷化阻燃耐火硅橡胶研究进展

可瓷化阻燃耐火硅橡胶复合材料是一种新型的防火材料,是在硅橡胶基体中加入无机矿物粉末填料,结构控制剂和其它助剂等制备而成的耐火、阻燃材料。这种材料在常温下具有一般聚合物的优良性能,在遇到高温或是火焰烧蚀时,硅橡胶复合材料可形成坚硬的陶瓷保护层,起到隔绝火焰和防火的作用,从而保证了在火灾情况下电力和通信的正常工作。系统的介绍了硅橡胶基体的分解机理,可瓷化耐火硅橡胶的耐火机理和阻燃机理,总结了包括云母、碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁在内的无机填料在陶瓷化过程中的作用和对复合材料的影响,且在这些基础上对可瓷化耐火硅橡胶今后的发展方向做了展望。     

分形理论与高分子科学

综述了分形(Fractal)理论在高分子科学中的应用,着重讨论了在高分子链结构、高分子溶液、凝胶化反应、固体高分子材料和生物高分子等领域中的分形问题。     

基于键价模型的MgAl2O4透明陶瓷热机械性能预测

尖晶石型陶瓷具有优异的热机械性能, 在高温结构材料领域具有良好的应用前景。本研究将键价模型与高温机械性能理论表征模型相结合, 建立了从变温晶体结构出发预测尖晶石型陶瓷高温热机械性能的方法, 阐明了晶体结构与高温热机械性能之间的关系。采用该方法预测了MgAl₂O₄透明陶瓷的高温断裂强度和断裂韧性, 其预测结果与实验值吻合。研究表明, MgAl₂O₄中阳离子反位率、化学键硬度和体模量随温度的变化在800 ℃上下存在显著差异, 然而由于配位多面体的耦合作用, 阳离子反位的温度效应不会显著影响MgAl₂O₄透明陶瓷的高温热机械性能。     

高温热台在材料研究领域中的应用

综述了高温热台在材料研究领域中的应用,包括实时观察晶体熔融与生长、材料烧结、相变、纳米粉体熔化和低共熔.对比常规实验方法,指出了高温热台在研究材料结构、性能方面的优势,总结了高温热台在材料研究领域中所取得的一些创新性成果.最后指出了高温热台在研究材料组成、结构、性能以及原位观察等方面存在的不足,并展望了其未来的发展方向.     

PTC陶瓷掺杂高分子PTC材料的研究

研究了PTC陶瓷粉末掺杂高分子PTC材料的电性能,发现掺杂后复合材料的室温体积电阻率降低,PTC强度增加,这为解决高分子PTC材料中室温体积电阻率高与PTC强度低的矛盾提供了一条新的途径,同时发现绝缘高介陶瓷粉末对高分子PTC材料也有改善作用。另外,辐照交联可以很好地加材料的PTC强度和降低NTC强度。对实验现象从理论上进行了定性分析。     

震动力场下陶瓷化防火硅橡胶复合材料的制备及性能

硅橡胶复合材料由于良好的热稳定性和绝缘性是陶瓷化阻燃防火复合材料的理想基体,然而在震动力场下很容易被烧穿,限制了其在该领域的应用。文中以莫来石纤维(MF)做陶瓷层骨架、玻璃微珠(GB)作为黏接剂,制备了一种陶瓷化震动防火硅橡胶复合材料,研究硅橡胶复合材料的抗震动燃烧性能。通过氧指数、垂直燃烧、锥形量热、震动燃烧和SEM分析材料在燃烧前后综合性能的变化,结果表明,硅橡胶复合材料的耐火性能得到明显提升,防火等级达到V-0级。在1050℃,5 G的震动加速度下燃烧15 min,试样仍然没有被烧穿。稳定存于燃烧后形成的陶瓷层中的MF的骨架作用以及在燃烧过程中熔融的GB的桥接作用很好地防止了硅橡胶复合材料被震动烧穿,该硅橡胶复合材料的制备有望在航空航天领域得到应用。     

Celanese PBI聚合物的进展

Celanese PBI聚合物是一种高性能的新型高分子材料,具有突出的超耐热性、防火耐燃性、高的机械强度以及极好的耐化学药品、耐苛刻环境性能,已在工业、军需、民品等方面得到广泛的应用。本文叙述了Celanese PBI聚合物在合成方法的改进、共聚改性、树脂制品开发应用、分子复合物、超薄薄膜、PBI纤维、PBI纤维复混物以及安全防护服的开发应用等方面的进展。     

3D-C_f/SiC陶瓷基复合材料研究进展

三维碳纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料(3D-Cf/SiC)因其各种优异性能已在各领域广泛应用。针对国内外研究现状,总结了三维编织复合材料特性、3D-Cf/SiC的最新制备工艺与界面问题以及Cf/SiC作为高温热结构材料和支撑结构材料的应用现状。最后展望了3D-Cf/SiC的发展趋势并指出对3D-Cf/SiC的研究将一直是碳化硅陶瓷基复合材料界研究的重点和难点。     

低温烧成陶瓷化耐火硅橡胶电缆的研制

本文针对低温烧成陶瓷化耐火硅橡胶电缆的研制。讲述了防火电缆结构的设计原理和低温烧成陶瓷化耐火硅橡胶的防火机理。从而制成具有使用价值的陶瓷化耐火硅橡胶电缆。     

纳米技术在建筑材料领域的应用

介绍了纳米技术及纳米材料在陶瓷、涂料、建材高分子材料和水泥材料等方面的应用情况,并展望了纳米技术在建材领域的应用前景.     

膨胀型钢结构防火涂层湿热老化规律初探

本文通过对膨胀型钢结构防火涂层的湿热老化规律的分析,探讨了造成防火涂层老化的根本原因,并根据老化的规律提出了相应的防老化措施。