含CaF2纳米晶的透明玻璃陶瓷的制备工艺分析

采用熔融冷却法制备了组分为55SiO2-20Al2O3-5CaO-20CaF2及45SiO2-20Al2O3-10CaO-25CaF2两组玻璃,并通过热分析测定了玻璃的转变温度、核化温度和晶化温度。采取等温热处理工艺在不同温度下对两组玻璃进行3h晶化热处理并对热处理后的试样进行物相结构、透光率和微观形貌的表征。结果表明,将玻璃进行等温晶化热处理能制备含CaF2纳米晶的透明玻璃陶瓷;增加组分中CaF2及CaO的含量能提高体系的玻璃转变温度及成核温度;提高热处理温度使析晶程度增大,透光率下降;CaF2和CaO在玻璃中可引起成分偏聚而产生分相,提高玻璃的析晶程度。     

热处理对PPR/纳米TiO2复合材料力学性能的影响

制备了无规共聚聚丙烯(PPR)/纳米TiO₂复合材料,并研究了热处理对复合材料力学性能和断口形貌的影响。结果表明：使用4%(w)经硅铝复合包膜改性后的纳米TiO₂可大幅提高PPR的力学性能,复合材料的拉伸强度由未改性的24.0 MPa提高到36.5 MPa,断裂伸长率由未改性的45%提高到90%;热处理可消除复合材料内部热应力,促进结晶的完善,有效改善PPR/纳米TiO₂复合材料的拉伸性能及弯曲性能,热处理最佳温度为120℃,最佳时间为40 min,在此条件下,复合材料的拉伸强度及弯曲强度增幅分别达33.8%,35.9%。     

SiO2/CrO3对SHS陶瓷复合钢管力学性能的影响

采用重力分离自蔓延高温合成技术,制备了陶瓷内衬复合钢管,研究了添加CrO     

纳米TiO2对环氧树脂力学性能的影响

研究了纳米TiO2含量对纳米TiO2/环氧复合材料弯曲性能和拉伸性能的影响.结果表明,超声作用可以使纳米TiO2均匀分散于树脂体系中;环氧树脂中添加纳米TiO2可以同时增强增韧环氧树脂,当纳米TiO2含量为3%时,纳米TiO2/环氧的弯曲强度和拉伸强度比未添加纳米TiO2时分别提高了72%和65%.     

层-层自润滑复合材料的研究

利用层状结构六方BN（h—BN）优良的润滑特性，将其引入Al2O3陶瓷基体中制备陶瓷复合材料。借助抗弯强度测试、XRD、SEM等手段，对BN含量、结构参数、烧成温度及材料组成和显微结构等几个影响因素进行讨论，得到了实现自润滑材料的最佳配方、成型工艺和烧成温度。     

TiB2对无压烧结B4C–TiB2复相陶瓷结构和性能的影响

以碳化硼(B₄C)、二硼化钛(TiB₂)、碳化钛(TiC)为原料,采用无压烧结法在2 130℃制备了含20%(质量分数)和30%TiB₂的B₄C基复相陶瓷,分析所制样品的密度、硬度、弯曲强度和断裂韧性。结果表明:在2 130℃,直接加入30%的TiB₂亚微米颗粒,复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别达到277.6 MPa和5.38 MPa·m^1/2。陶瓷中颗粒拔出和裂纹微桥接对复相陶瓷增韧作用显著。B₄C–TiB₂复相陶瓷的增韧机理主要是由于TiB₂与B₄C热膨胀系数不匹配产生的残余应力导致的微裂纹增韧和裂纹偏转增韧。     

纳米陶瓷材料的制备和力学性能

纳米陶瓷材料是当今材料科学研究的重要课题，使材料的超塑性，强度大为提高，对材料的电学，热学，磁学，光学性质产生重要影响，为材料的利用开拓了一个崭新的领域。本对纳米陶瓷材料粉体的制备方法，纳米固体材料的烧结，以及材料的力学性能作了简要的评述。     

天然橡胶/改性纳米碳酸钙复合材料的形态与力学性能

比较了3种改性纳米碳酸钙,如硬脂酸改性的纳米碳酸钙(CCR)、CCR的固相改性纳米碳酸钙(M—CCR)、悬浮改性纳米碳酸钙(M—CaCO3)与天然橡胶组成的复合材料硫化胶的力学性能和形态。结果表明,3种复合材料的硫化胶与天然橡胶硫化胶相比,其力学性能得到了明显改善,其中含有M—CaCO3的复合材料力学性能的提高和形态的改善优于含有CCR和M—CCR者。     

纳米SiO2对先驱体浸渍裂解法制备SiCf/SiC复合材料力学性能的影响

以纳米SiO2为填料,采用先驱体浸渍裂解法制备2.5D-SiCf/SiC（D为维数,SiCf为SiC纤维）复合材料,研究了前驱液中纳米SiO2含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,纳米SiO2的添加能有效抑制先驱体裂解过程中的体积收缩,提高致密度,但过量引入易导致浸渍液黏度过高,浸渍效率降低。纳米SiO2含量对材料力学性能有较大影响,添加纳米SiO2后材料的抗弯强度和断裂韧性均高于没有添加的样品,材料抗弯强度随纳米SiO2含量的增加先增大后降低。当浸渍液中纳米SiO2含量为6%时,复合材料具有优异的力学性能,抗弯强度达到211.1MPa。     

热固性树脂/纳米SiO2复合材料性能影响因素的分析

热固性树脂/纳米SiO2复合材料在添加纳米SiO2微粒后具有明显的成核效应。复合材料可显示低诱导期、高结晶速率和较小的半结晶时间等特点。同时纳米SiO2微粒的加入可提高储能模量(Es)、玻璃化转变温度(Tg),且二者的变化都与纳米SiO2微粒的质量分数成正比关系。这表明纳米SiO2微粒与热固性树脂之间存在较强的界面作用。对热固性树脂/纳米SiO2复合材料性能影响因素进行了分析。     

高温自润滑陶瓷复合材料研究进展

工作于高温环境中的陶瓷摩擦副,其润滑问题必须得到解决。由于传统润滑方法难以实施,研制具有自润滑性能的陶瓷或其复合材料无疑是一条很好的途径。本文综述了固体润滑剂、陶瓷以及陶瓷复合材料的高温干摩擦的研究现状。试图分析找出实现这一目标的途径。     

ZrO2纳米颗粒的添加对ZrO2/HA复合陶瓷物相和力学性能的影响

将液相掺杂CeO2和Fe2O3的钇稳定四方ZrO2纳米粉作为着色剂添加到微米ZrO2/HA体系中,1400℃烧结制备了ZrO2/HA纳米复合陶瓷.利用X射线衍射分析了复合陶瓷的物相组成;三点弯曲法、单边切口梁法及压痕法测试了陶瓷的力学性能;讨论了纳米氧化锆的添加对复合陶瓷力学性能及物相组成的影响,分析纳米氧化锆导致复合陶瓷力学性能改变的原因.根据复合陶瓷断裂前后单斜相氧化锆的含量变化,证实氧化锆纳米粉的添加不仅有利于复合陶瓷中四方相氧化锆的稳定存在,而且可以提高基体相变四方相氧化锆的含量,相变增韧作用加强.力学性能测试结果显示:体系中适量纳米氧化锆的存在可以提高材料的抗弯强度和断裂韧性20%以上,密度和硬度少量增加,但由于没有新物相引入,对弹性模量未造成影响.     

氟化钙对钠钙玻璃反应析晶制备玻璃陶瓷性能的影响

用X射线衍射、Fourier变换红外光谱、扫描电子显微镜研究了不同氟化钙加入量的钠钙玻璃粉末在烧结过程中的反应析晶。结果表明:未加入氟化钙时,以钙铝黄长石作为析晶促进剂,在850℃反应析晶生成硅灰石玻璃陶瓷;当析晶促进剂含量低于15%(质量分数,下同)时,添加6%氟化钙在850℃反应析晶生成枪晶石玻璃陶瓷。随氟化钙添加量增加,制备的枪晶石玻璃陶瓷气孔率逐渐增大,体积密度减小,抗弯强度降低。当氟化钙添加量为6%时,制得的枪晶石玻璃陶瓷抗弯强度达到68MPa。     

高分子共混物的相结构对力学性能的影响

本文以聚丙烯 尼龙1010(PP PA1010)共混体系为模型研究了高分子共混物的微观相结构对宏观力学性能的影响,并通过微观力学模型来预测共混物的拉伸强度。通过光散射试验和扫描电镜结果讨论了两相平均弦长比(L1 L2)以及分散相的质心相关距(D)与拉伸性能的关系。结果表明,当分散相一定时,拉伸强度随两相相对尺寸的增大和分散相颗粒相关性的减弱而减小。理论计算的分散相最小体积分数与相形貌观察的结果非常接近,添加增容剂的体系,由于改善了界面粘合,使理论预测值与试验结果很好的吻合。     

硫化剂对陶瓷化耐火硅橡胶性能的影响

研究了2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧基）己烷（俗称双二五）、2,4-二氯过氧化苯甲酰（俗称双二四）、过氧化二异丙苯（DCP）3种硫化剂对陶瓷化耐火硅橡胶力学性能和烧结性能的影响。结果表明,一次硫化和二次硫化后,使用DCP做硫化剂的硅橡胶的硬度都是最大,使用双二五做硫化剂的硅橡胶的拉断伸长率都是最高,采用双二四做硫化剂的硅橡胶拉伸强度都是最大;使用双二四做硫化剂的硅橡胶烧结硬度最高。综合来看,使用双二四作硫化剂时陶瓷化耐火硅橡胶的力学性能最好,其最佳用量为1.25份。     

二次烧结温度对牙科氧化锆陶瓷组织和力学性能的影响

研究二次烧结温度对氧化锆牙科陶瓷微观组织和力学性能的影响。方法：氧化锆亚微米粉经过干压、冷等静压成型后在1050ºC预烧结,然后将预烧结牙科氧化锆瓷块在1300ºC-1600ºC进行二次烧结。对不同二次烧结温度下材料的线收缩率、烧结密度、物相、三点抗弯强度进行测量分析,并通过扫描电镜观察试样的断面形貌。结果：结果表明随着二次烧结温度提高,氧化锆的密度、弯曲强度呈上升趋势。在1350ºC时体积密度达到6.10g/cm³,1500ºC时的机械性能最优,三点弯曲强度为852MPa,主晶相为四方相。结论：亚微米氧化锆粉体烧结活性高,力学性能优良,能够满足口腔全瓷修复材料的要求。     

氟化钙对共沉淀法硅酸三钙中游离氧化钙含量的影响

以硝酸钙、硅酸钠、碳酸钠、氟化铵为原料,采用共沉淀反应法制备掺杂氟化钙的硅酸三钙。研究不同氟化钙掺杂量对合成硅酸三钙中游离氧化钙含量的影响。用甘油无水乙醇法测定游离氧化钙的含量,扫描电子显微镜（SEM）和X射线分析（XRD）对硅酸三钙的微观形貌和晶相组成进行表征。结果表明,氟化钙的加入使得样品在煅烧过程中形成了低共融化合物,明显降低了游离氧化钙的含量,缩短了反应时间,降低了煅烧温度,氟化钙掺杂量为0.6%（质量分数）时,在1 350 ℃下保温4 h可以得到游离氧化钙含量很低的硅酸三钙。     

Microstructure and Mechanical Properties of Hot-Pressed Silicon Carbide-Aluminum Nitride Compositions

A flexural strength of up to 1 GPa was achieved in SiC-AIN materials and is attributed to a dense, equiaxial grain structure of the 2H(δ) SiC-AIN solid solution, with a relatively uniform grain size of ∼ 1 μm. The strength was found to decrease with increasing grain size. While the β→α phase transformation and the formation of various metastable polytypes make microstructural control difficult in SiC materials, excellent control is facilitated in SiC-AIN materials as a result of the stable 2H solid solution. Several mechanisms of grain refinement during the β→ 2H transition were observed, most notably the direct formation of several 2H grains from a single β grain. In addition, grain growth is limited by the diffusion-controlled nature of the transition. These mechanisms could be utilized to achieve even higher strength values, with potentially higher reliability of the materials in structural applications.     

固体催化剂力学性能研究

本文评述了固体催化剂力学性能研究的进展,介绍了催化剂强度失效和数据统计关联等力学基础,给出了固体催化剂力学研究体系。并指出催化剂力学研究的目标是形成催化剂填充床力学可靠性模型。     

Al_2O_3-TiCN/Co-Ni复合材料制备及力学性能

用真空热压烧结法制备了Al2O3-Ti C0.5N0.5/Co-Ni复合材料,用扫描电子显微镜、能谱仪、电子万能试验机和Vickers硬度仪等测试分析了不同烧结参数对样品显微组织及力学性能的影响。结果表明:当烧结温度1 650℃,压力25 MPa,保温时间30 min时,样品的相对密度、抗弯强度(σmax)、断裂韧性(KICmax)和Vickers硬度(HV)的最大值分别达到99.6%,σmax=1 100 MPa,KICmax=10.5 MPa·m1/2和HV=23.7 GPa,样品断口形貌存在混晶断裂特征。