Al2O3-AlON复合材料的烧结性能和显微结构

研究了在保护气氛下1600℃烧成的Al2O3-AlON复合材料的烧结性能、物相组成和显微结构.结果表明在刚玉材料中加入AlON,烧结性能得到改善,物相组成主要为刚玉和尖晶石型构造的氧氮化铝,两者之间形成紧密结合结构,并有少量MgAlON微晶填充在大颗粒间的孔隙中,形成致密结构.     

Al2O3－TiO2系相关系与钛酸铝共析分解

摘录了自1952年以来国内外期刊发表的有关Al2O3-Ti O2系相关系和钛酸铝共析分解问题的重点内容。     

Al/Si比对SiO2-Al2O3-MgO系玻璃结构和性能的影响

SiO2-Al2O3-MgO系玻璃因具备强度大、弹性模量高等优异性能而用作高模量玻璃纤维的制备.采用熔融冷却法制备了不同Al/Si比的SiO2-Al2O3-MgO系基础玻璃,并研究了玻璃的结构和性能.红外光谱分析表明,玻璃网络结构由铝氧四面体[AlO4]和硅氧四面体[SiO4]相互连接而成.随着Al/Si比的增加,[AlO4]含量保持不变,[AlO6]含量逐渐增加.DSC分析表明,本系统玻璃的玻璃转变点Tg、成核温度Tx均随Al/Si比的增大而提高,玻璃的析晶倾向变强烈.热膨胀分析表明玻璃的热膨胀系数随Al/Si比的增大呈现先增大后减小的趋势.物理及机械性能测试结果如下:随Al/Si比的增大,密度、弹性模量均随之不断增大;而弯曲强度和维氏硬度则是持续降低.     

Al2O3纤维增强钛酸铝陶瓷

介绍了一种Al2O3纤维增强钛酸铝陶恣复合材料，在一定范围内随着Al2O3纤维含量的增加，复合材料的抗弯强度和断裂韧性均提高，当Al2O3纤维含量达到4.5%(体积分数）时抗弯强度和断裂韧性达到最大值，使钛酸铝基体材料分别提高近120％和75％。     

微波烧结Al2O3-TiC复合材料

用微波烧结制备Al2O3-TiC复合材料，并与常规烧结Al2O3-TiC复合材料对比，分析两种烧结方法对试样力学性能的影响，同时探讨添加剂对Al2O3-TiC复合材料烧结性能的影响。     

Cr^3＋对Al2O3陶瓷膜微观结构及耐酸性能的影响

研究了Cr^3＋的添加量与膜耐酸性的关系及Al2O3陶瓷膜的质量损失率随硝酸浓度及酸浸时间变化的规律。结果表明,Cr2O3的加入量为2%时,用10mol/L硝酸浸蚀168h后质量损失率为0.042%,抗折强度为74MPa;加入Na2O的质量损失率为0.32%,抗折强度为56MPa,Cr^3＋的引入使Al2O3陶瓷膜的耐酸腐蚀性能得到显著改善。     

掺杂对高纯氧化铝致密化速率的影响

研究了MgO、Y2O3和La2O3 3种不同氧化物掺杂对高纯氧化铝致密化速率的影响。测试了试样在1250℃不同时间烧结的密度,观察在1400℃不同时间烧结的微观结构。掺杂降低了Al2O3的致密速率,而且对于相同的掺杂,随着掺杂量的增加,致密速率也随之下降;具有较大离子半径的稀土氧化物Y2O3和La2O3比MgO有更强的抑制高纯Al2O3致密的作用。掺杂的Al2O3的晶粒尺寸明显小于纯Al2O3。     

钛酸铝／氧化铝复合材料的制备及其抗铝液浸渗性能

以Al2O3,TiO2,MgO和Fe2O3粉末为起始原料制备出不同氧化铝含量的钛酸铝／氧化铝复合材料;通过考察浸于熔融铝液中试样断面显微结构和特征元素分布研究了复合材料抗铝液浸渗性能。研究表明,反应烧结得到的是含5％MgTi2O5（质量分数）和1％Fe2TiO5（质量分数）的钛酸铝复合固溶体与氧化铝组成的复合材料,复合材料的烧结致密度随试样中氧化铝含量的增加而增加。高钛酸铝含量的钛酸铝／氧化铝复合材料具有良好的抗铝浸渗性能。     

热压烧结Al2O3/Si3N4复相陶瓷的研究

采用热压烧结工艺制备了Al2O3/Si3N4复相陶瓷材料,对不同温度下、不同氮化硅用量时所制备的材料进行了硬度、断裂韧性等力学性能的测试,运用X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)技术对材料的微相组成与显微形貌进行表征.结果表明1600 ℃,30 MPa,保温1 h,Si3N4用量为3wt%时所制备的材料的各项力学性能达到了最佳值.     

放电等离子烧结制备Ti/Al2O3复合材料

Ti基金属复合材料是一种新型高温结构材料.本文利用放电等离子烧结技术,在温度1250℃、压力30MPa、真空度6Pa,保温时间10min条件下,制备了相对致密度较高的Ti/Al2O3复合材料.借助XRD,SEM,EDS等测试手段对该复合材料的物相组成、界面反应、微观结构以及致密度进行了观察与分析.结果表明:利用SPS技术制备Ti/Al2O3的复合材料,晶粒细小且分布均匀,结构致密、2相之间结合状态良好,相对致密度随材料中陶瓷相含量的增多而有所降低.Ti,Al2O32相之间无明显界面化学反应发生.     

烧结细晶氧化铝陶瓷的新方法

致密的氧化铝陶瓷可用三种方法烧结得到。从SEM照片可看出：样品比较致密,样品的相对密度大于93％．用两步法和两段法烧结得到的氧化铝陶瓷的晶粒尺寸小于400nm,用常规方法烧结得到的氧化铝陶瓷的晶粒尺寸约为650nm。而且,用两步法和两段法烧结时烧结温度低于常规烧结。实验结果表明：两步法和两段法烧结能得到细晶的氧化铝陶瓷。     

焚烧含盐有机废液添加剂对流化床床料烧结的影响

研究分别以砂子和煤灰为床料,含盐废液在流化床中焚烧,添加剂CaO、Fe₂O₃、A1₂O₃对阻止床料结焦的作用机理.结果表明,当砂子或煤灰中形成Na₂CO₃时,CaO、Fe₂O₃能够解决床料的结焦问题,而Al₂O₃却促进砂子的结焦.当砂子中含有NaCl时,A1₂O₃能很好地解决砂子的结焦问题,而CaO、Fe₂O₃虽然对防止结焦有效果,但不能根本解决砂子的结焦问题.当煤灰中含有NaCl时,CaO、Fe₂O₃对于防止床料的结焦效果较好,而A1₂O₃反而造成严重结焦.研究结果为含盐有机废液在流化床中焚烧时防止床料结焦选择合适的添加剂提供理论依据.     

ZrO2/Al2O3复相陶瓷的制备及性能研究

本文以工业用ZrO2和α-Al2O3微粉为原料,通过干压成型和常压烧结工艺制备ZrO2/Al2O3复相陶瓷.通过检测复相陶瓷的体积密度、显气孔率、常温抗折强度、烧后线变化率和热震稳定性,研究不同α-Al2O3微粉加入量及添加剂Y2O3对ZrO2/Al2O3复相陶瓷烧结性能、常温强度、热震稳定性及微观结构的影响,并通过SEM方法对烧后试样的微观结构进行表征.结果表明:系统配料中加入Al2O3会降低ZrO2/Al2O3复相陶瓷的致密度,常温强度随着Al2O3加入量增大而呈现先增大后减小趋势,然而热震稳定性有一定程度改善.Y2O3作为一种助烧剂可以促进ZrO2/Al2O3复相陶瓷结构内晶粒长大,加入Y2O3有利于增强复相陶瓷的烧结性.     

Colloidal processing of Al2O3-doped zirconia ceramics with CaO–P2O5–SiO2 glass as additive

Well-dispersed concentrated aqueous suspensions of Al₂O₃-doped Y-TZP (AY-TZP), AY-TZP with 5.4 vol% of CaO–P₂O₅–SiO₂ (CaPSi) glass (AY-TZP5) and 10.5 vol% CaPSi glass (AY-TZP10), with ammonium polyacrylate (NH₄PA) dispersant were prepared to produce slip cast compacts. The rheological properties of 35 and 40 vol% slips were studied. The densification, microstructure as well as hardness and fracture toughness were investigated as a function of CaPSi glass content at 1300°C-1500°C. The optimum NH₄PA concentration of 35 vol% AY-TZP5 and AY-TZP10 slips at pH ~9 was found to be about 43% and 67% greater than that of AY-TZP slips; this behavior was related to the greater amounts of Ca²⁺ ions leached out from the CaPSi glass surface. The viscosity of stabilized 40 vol% slips with NH₄PA attained a minimum value at 5.4 vol% CaPSi glass addition, and resulted in a more dense packing of cast samples. AY-TZP5 can be sintered at a lower temperature (1300°C) compared to that of AY-TZP. AY-TZP5 exhibited a fine microstructure of tetragonal ZrO₂ (grain sizes below 0.3 µm), and ZrSiO₄–Ca₂P₂O₇ particles homogeneously distributed within the zirconia matrix. It presented similar fracture toughness and a slightly lower hardness compared to those of AY-TZP.     

CaO/Al2O3比对高铝钢连铸保护渣凝固结晶行为的影响

针对目前高铝钢用常规结晶器保护渣中SiO2易被钢液中Al还原导致连铸坯质量缺陷及非反应性保护渣消耗量偏低和润滑差的问题,基于CaO-SiO2-Al2O3三元系相图设计了SiO2含量为20%(w)的CaO-SiO2-Al2O3连铸保护渣,并采用热丝法模拟研究了CaO/Al2O3比对该渣系凝固结晶行为的影响. 结果表明,随CaO/Al2O3比的增加,保护渣的结晶性能增强;CaO/Al2O3比在0.7~1.3范围内其凝固固相分数较小,与现用工业渣具有相似的润滑作用. 综合考虑保护渣的传热和润滑作用,高铝钢保护渣中CaO/Al2O3比范围应为0.7~1.3.     

Dissolution kinetics of alumina in molten CaO–Al2O3–FetO–MgO–SiO2 oxide representing the RH slag in steelmaking process

In order to effectively remove alumina inclusions suspending in ultra-low C steel during RH process, the dissolution kinetics of alumina in molten CaO–Al₂O₃–Fe_tO–MgO–SiO₂ oxide was investigated. A crucible dissolution technique was used where the alumina crucible was allowed to dissolve in the slag of various conditions ((% CaO)/(% Al₂O₃), (% Fe_tO), temperature). The obtained data were interpreted using a kinetic mass transport equation to obtain the mass transport coefficient (k_m) in each condition. Increasing (% CaO)/(% Al₂O₃), (% Fe_tO), and temperature increased the dissolution rate as well as the k_m provided that the slag composition is not close to its saturation composition by alumina. In order to simulate the dissolution of alumina inclusion in the RH slag, which cannot be measured by a confocal scanning laser microscopy (CSLM) at present due to the opaqueness of the slag, the modified invariant interface approximation was employed. Along with the obtained k_m, the viscosity of slag, and a reference experiment using the CSLM, the dissolution kinetics of alumina inclusion in the Fe_tO-containing RH slag was predicted. The time required for the dissolution of alumina inclusions from liquid steel to RH slag was discussed.