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.     

短切碳纤维含量对Csf/SiC复合材料力学性能的影响

以Si作为主要烧结助剂,采用热压烧结法制备了短切碳纤维-碳化硅(short carbon fiber reinforced SiC composite,Csf/SiC)复合材料.采用X射线衍射仪、扫描电镜、硬度仪以及力学性能试验机等,研究了Csf含量对所制备材料的结构、组成、形貌及复合材料的弯曲强度、Vickers硬度和断裂韧性的影响.结果表明:采用热压法能制备出致密且Csf分布均匀的Csf/SiC复合材料.Csf/SiC复合材料的弯曲强度随Csf含量增加先增大后减小,含15%(体积分数,下同)Csf的Csf/SiC样品强度最高,达到466MPa,并且Csf含量小于30%的Csf/SiC样品强度高于无纤维SiC材料.材料的Vickers硬度随Csf含量增加而降低.Csf/SiC样品的断裂韧性随Csf含量增加而逐渐增大,Csf含量为53%时,达到最大为5.5MPa·m1/2,与无纤维SiC样品相比,增加近2倍.     

烧结助剂(Y_2O_3、Al_2O_3、La_2O_3)对β-Si_3N_4自增韧陶瓷的性能研究

利用氮化硅陶瓷的自增韧技术,使用复合烧结助剂和在氮化硅基体中添加长柱状β-Si_3N_4晶种,制备高断裂韧性的氮化硅陶瓷。采用X射线衍射、扫描电镜、阿基米德法、三点抗弯曲强度、单边切口梁法等测试方法对陶瓷的组成、显微结构、显气孔率以及抗弯强度和断裂韧性等进行了分析与表征。首先研究了无压烧结制备氮化硅陶瓷过程中,烧结助剂(Y_2O_3、Al_2O_3)对其烧结性能和力学性能的影响,当Y_2O_3含量为8wt%,Al_2O_3含量为4wt%时,氮化硅陶瓷的相对密度达95%以上,抗弯强度为674MPa,断裂韧性为6.34MPa·m~(1/2)。再通过引入La_2O_3提高氮化硅晶粒的长径比,使氮化硅陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别达到686MPa和7.42MPa·m~(1/2)。通过无压烧结工艺,在1750℃制备了长柱状的β-Si_3N_4晶种,晶种的平均长度为2.82μm,平均粒径为0.6μm,平均长径比为4.7。笔者着重研究了晶种对氮化硅陶瓷烧结性能和力学性能的影响。在氮化硅陶瓷中加入晶种后,其烧结性能和抗弯强度略有降低,但断裂韧性却得到了很大的提高;且随着晶种添加量的增加,断裂韧性先升高再降低,掺入量为2wt%时断裂韧性达到最大(7.68MPa·m~(1/2)),提高了20%以上。     

CeO2增强锆莫来石泡沫陶瓷性能的研究

以氧化铝、锆英石和高岭土等为原料,稀土氧化物CeO2为添加剂,采用有机泡沫浸渍法,在1500℃烧结制备锆莫来石泡沫陶瓷,研究CeO2含量对泡沫陶瓷性能的影响,并观察其显微结构.结果表明:锆莫来石泡沫陶瓷的抗弯强度、热震性能随CeO2含量的增加先增加,而后略有下降.在CeO2含量为0.6wt％时制品的抗弯强度及抗热震性能最佳.其最高抗弯强度达1.96 MPa,1 100℃热震循环次数为12次.     

MgO含量对Al_2O_3/ZrO_2/莫来石复相陶瓷性能的影响

采用ZrSiO_4和Al_2O_3为原料,通过无压烧结法制备了不同MgO含量的Al_2O_3/Zr O_2/莫来石复相陶瓷,研究了复合陶瓷的显微组织、弯曲强度、断裂韧性和抗热震性能。结果表明:添加MgO有利于ZrO_2四方相的稳定,从而提高了陶瓷的弯曲强度、断裂韧性和抗热震性。MgO添加量为4%时,Al_2O_3/ZrO_2/莫来石复相陶瓷的弯曲强度达到最大值365 MPa,陶瓷的断裂韧性达到5.31 MPa·m~(1/2)。复相陶瓷热震后强度的损失率仅为5.61%。     

Al_2O_3多孔陶瓷的制备及性能

以煅烧α-Al_2O_3微粉为原料、粘土为高温烧成粘结剂、羧甲基纤维素为成型粘结剂,采用模压成型法制备了氧化铝多孔陶瓷,运用TG-DSC、SEM、XRD等手段研究了烧成温度、粘土含量对氧化铝多孔陶瓷微观形貌、物相结构、线收缩率、气孔率及力学性能的影响。结果表明:在烧结温度为1400℃时,氧化铝多孔陶瓷出现液相烧结,1500℃时液相烧结随粘土含量的增加更加明显;粘土在高温下促进了氧化铝多孔陶瓷的致密化使得线收缩率增大、气孔率降低、抗折强度提高。烧成氧化铝多孔陶瓷的主晶相为α-Al_2O_3,并有少量的莫来石相,莫来石由粘土在高温下转变得到。1400℃烧成的氧化铝多孔陶瓷综合性能优异,其气孔率介于28.6%~33.7%之间,抗折强度介于37.0~64.0 MPa之间。     

自增韧氮化硅陶瓷的制备与性能研究

氮化硅陶瓷具有优异的物理机械性能和化学性能,被广泛应用于高温、化工、冶金、航空航天等领域。在结构陶瓷中氮化硅陶瓷虽具有相对较高的断裂韧性,但为了进一步拓宽氮化硅陶瓷的运用领域和提高其使用可靠性,改善其断裂韧性一直是该材料研究的重要课题。笔者通过利用氮化硅陶瓷的自增韧技术,使用复合烧结助剂和在氮化硅基体中添加长柱状β-Si_3N_4晶种,制备高断裂韧性的氮化硅陶瓷。采用X射线衍射、扫描电镜、阿基米德法、三点抗弯曲强度、单边切口梁法等测试方法对陶瓷的组成、显微结构、显气孔率以及抗弯强度和断裂韧性等进行了分析与表征。首先研究了无压烧结制备氮化硅陶瓷过程中,烧结助剂(Y_2O_3和Al_2O_3)对其烧结性能和力学性能的影响,当Y_2O_3含量为8wt%,Al_2O_3含量为4wt%时,氮化硅陶瓷的相对密度达95%以上,抗弯强度为674 MPa,断裂韧性为6.34 MPa·m~(1/2)。再通过引入La_2O_3提高氮化硅晶粒的长径比,使氮化硅陶瓷的抗弯强度和断裂韧性达到686 MPa和7.42 MPa·m~(1/2)。笔者通过无压烧结工艺,在1 750℃制备了长柱状的β-Si_3N_4晶种,晶种的平均长度为2.82μm,平均粒径为0.6μm,平均长径比为4.7,着重研究了晶种对氮化硅陶瓷烧结性能和力学性能的影响。氮化硅陶瓷中加入晶种后,其烧结性能和抗弯强度略有降低,但断裂韧性得到了很大的提高;且随着晶种添加量的增加,断裂韧性先升高再降低,掺杂量为2wt%时,断裂韧性达到最大(7.68 MPa·m~(1/2)),提高了20%以上。     

凝胶-注模成型技术制备碳纤维/HA复合材料的研究

本文研究了pH值、分散剂、有机单体和碳纤维含量对碳纤维/HA陶瓷浆料粘度的影响,观察了复相陶瓷浆料的凝胶固化过程,研究了烧结温度和碳纤维含量对复合材料烧结密度、抗弯强度和断裂韧性的影响.研究结果表明:当pH =9、有机单体含量为10wt％、分散剂含量为5wt％、固相含量为50wt％的碳纤维/HA陶瓷浆料具有良好的分散性.随引发剂、催化剂含量的增加,复相陶瓷浆料的凝胶固化时间缩短.复合材料的烧结密度、抗弯强度和断裂韧性均随烧结温度的升高而升高.复合材料的抗弯强度和断裂韧性均随着碳纤维含量的增加呈现先增加而后降低趋势.当碳纤维含量为2wt％和2.5wt％时,凝胶注模成型所制备的复合材料的抗弯强度和断裂韧性分别为80.6 MPa和1.87 MPa·m1/2,较干压成型样品提高了24.9％和19.8％.     

Ni含量对TiC-Co-Ni复合材料力学性能的影响

本文以TiC为基体,以Co、Ni为粘结相,通过真空热压烧结制备TiC -Co -Ni复合材料,分别利用三点弯曲加载方法和XRD、SEM分析手段研究Ni含量对其力学性能的影响。结果表明,14 2 0℃烧结温度下随Ni含量增加,2 0 % (Co、Ni) -TiC复合材料抗弯强度和断裂韧性呈先下降后增加的变化趋势,Ni含量为15 %时,抗弯强度和断裂韧性分别为4 34.5MPa和7.5MPa·m1/2 。Ni与TiC润湿性比Co好,使2 0 % (Co、Ni)陶瓷-金属复合材料致密度提高,导致TiC颗粒长大倾向比Co小     

氧化铝—莫来石—氧化锆复合材料的研究

本文以氧化铝和锆英石超细粉为主要原料,添加一定量CeO_2采用干压成型和二步烧结法,制备了氧化铝—莫来石—氧化锆复合材料,并探讨了组成与性能的关系,复合材料的常温抗弯强度和断裂韧性可分别达到430MPa和4.4MPa.m。Y_2该复合材料的常温力学性能优于烧结莫来石和氧化铝材料,且具有制备工艺简单、烧结温度和成本低的特点,适于批量生产某些陶瓷制品。     

SiC颗粒增强不饱和聚酯树脂复合材料的力学性能

采用万能试验机和硬度计测试研究了SiC颗粒含量和粒径对不饱和聚酯树脂基复合材料力学性能的影响,通过扫描电子显微镜观察了拉伸试样的端口形貌。结果表明,填充的SiC质量分数为10%时,其不饱和聚酯树脂复合材料拉伸强度达到最大,8000目、1000目SiC填充体系拉伸强度分别为53.2MPa,44.8MPa,较纯树脂体系提高68.1%,41.5%。当SiC质量分数为30%时,SiC填充体系的弹性模量较纯树脂体系提高25.8%以上,硬度提高2.3%以上,SiC颗粒尺寸对复合材料的弹性模量和硬度影响不大。SiC/不饱和聚酯树脂复合材料的断裂属脆性断裂。     

聚乳酸纤维/聚乙烯醇纤维协同增强热塑性淀粉复合材料

为提高热塑性淀粉（TPS）塑料的力学和耐水性能,通过挤出工艺制备了含量为1 %（质量分数,下同）的聚乳酸纤维（PLAF）及不同含量的聚乙烯醇纤维（PVAF）共同增强的热塑性淀粉复合材料。研究了含量为0.2 %~1.4 %的PVAF对TPS/PLAF/PVAF复合材料力学性能、断面形貌、耐水性能及转矩流变性能的影响。结果表明,同时加入PLAF和PVAF能有效提高复合材料的力学性能及表面耐水性能;当PLAF和PVAF含量为1 %时,复合材料的拉伸强度从纯TPS的1.98 MPa提高到10.53 MPa,冲击强度由纯TPS的33.4 kJ/m²提高到62.23 kJ/m²,水接触角由纯TPS的46.34°提高到65.02°,TPS/PLAF/PVAF复合材料的平衡扭达到最大值15.75 N·m。     

Bioabsorbable composites. I: Fundamental design considerations using free radically crosslinkable matrices

Bioabsorbable composites have been fabricated, consisting of poly (glycolic acid) surgical mesh embedded in free radically crosslinked poly (D, Iactide-co-8-caprolactone) fumarate- or poly(D, Iactide-co--glycolic acid) fumarate-based matrices. Styrene and methyl methacrlate were investigated as hydrophobic comonomers and were found to significantly improve the degree of crosslinking, tensile strength and retention of physical properties during the initial stages of degradation particularly styrene. Hydrolytic degradation studies showed that the neat poly(D, L-lactide-co-8caprolactone) fumarate matrix dwas excessively hydrophilic, failing after 10 days of immersion; a matrix modified with 25 wt% styrene underwent a steady, nearly linear loss in mass over a period of 35 days without fragmentation. A composite based on neat poly (D, L-lactide-co-8-caprolactone) fumarate displayed a tensile strength of 37 Mpa and modulus of 107 Mpa; addition of 25 wt% styrene yielded tensile strength and modulus of 64 Mpa and 689 Mpa, respectively. A silane coupling agent was shown to dramatically improve the fiber-matrix interfacial adhesion; tensile strength of a poly(D, L-lactide-co-glycolic acid) fumarate compsite was increase from 84 to 92 MPa upon fiber pretreatment. Improved adhesion was also demonstrated using SEM. Bioabsorbable composites are rigid at biological temperatures, but some can be custom formed at elevated temperatures, which might be useful in certain surgical applications.     

铝塑复合板生产

介绍了铝塑复合板的结构、性能特点、生产原料、制造方法、工艺流程及质量要求。     

锦涤复合超细纤维变形工艺的研究

本实验用VC473B型转子式低弹假捻机对单丝纤度为0.20dtex的锦/涤复合POY进行变形加工,探讨了位伸比、变形温度、定型温度及假捻度对纤维结构性能的影响.     

环氧树脂上浆剂对PAN基碳纤维性能的影响

分别以KD-213,YD-128环氧树脂、复合环氧树脂及油酸酰胺改性的复合环氧树脂(改性环氧树脂)为主体的上浆剂对聚丙烯腈基碳纤维(PANCF)进行上浆,对上浆纤维的加工性能、表面形貌及其界面剪切强度(IFSS)进行了研究。结果表明:上浆剂改善了PANCF的耐磨性、毛丝量、耐水性及其复合材料的IFSS。其中改性环氧树脂上浆剂为最佳,可在PANCF表面形成一层完整的柔韧性光滑薄膜,上浆后的PANCF的耐磨次数为1887,毛丝量为0.14mg,吸水率小于等于0.005%,复合材料IFSS较未上浆纤维提高38.5%,达87.26GPa。     

玻璃纤维增强聚芳酯

介绍玻璃纤维增强聚芳酯(GFR PAR)树脂的配方、工艺。实验表明,GF/PAR复合材料的拉伸强度、弯曲强度及热变形温度均高于PAR树脂。可应用于需要高强度、高精度的产品。     

JH－501系列水稳剂在我厂的应用

简要介绍剑江化肥厂循环冷却水系统的工艺流程、循环水量等有关情况。对膦磷系复合配方和ＪＨ—５０１系配方进行比较和分析，指出膦磷系配方存在的问题、肯定了ＪＨ—５０１系配方的试用效果。     

金属陶瓷复合涂层的材料体系

金属陶瓷复合涂层技术作为重要的材料表面处理技术和材料复合技术能够制备各种特殊功能的涂层材料。本文综合评述金属陶瓷复合涂层的材料体系中各种原料粉末的生产，使用情况，并对各种材料体系的金属陶瓷复合涂层的性能特点，应用范围和发展趋势进行了总结分析。     

TREATMENT OF VULCANIZED STYRENE-BUTADIENE RUBBER (SBR) WITH MIXTURES OF TRICHLOROISOCYANURIC ACID AND FUMARIC ACID

In this study, mixtures of trichloroisocyanuric acid (TCI) and fumaric acid (FA) solutions were applied to a difficult-to-bond, vulcanized styrene-butadiene rubber (R2) to analyze the combined effect of both surface treatments. The treated R2 rubber surfaces were characterized using advancing contact angle measurements, ATR-IR and XPS spectroscopy, and SEM. T-peel tests of treated R2 rubber/ polyurethane adhesive/leather joints have been obtained in order to quantify the adhesion properties. The wettability of R2 rubber was improved by treatment with 3 wt% TCI/EA (ethyl acetate) or 0.5 wt% FA/EtOH, and lower contact angles were obtained by treatment with both 3 wt% TCI/EA and 0.5 wt% FA/EtOH. The improved wettability was ascribed to the creation of carbon-chlorine moieties, the removal of zinc stearate and paraffin wax, and the creation of surface roughness on the R2 rubber surface. Treatment of R2 rubber with 3 wt% TCI/EA before or after treatment with 0.5 wt% FA/EtOH, or with a solution containing 3 wt% TCI/EA + 0.5 wt% FA/EtOH mixture produced a noticeable increase in peel strength. Always, the effects of the treatment of R2 rubber with 3 wt% TCI solution were dominant over those produced by treatment with 0.5 wt% FA solution in ethanol (FA/EtOH). On the other hand, the treatment of R2 rubber with 3 wt% TCI/EA + 0.5 wt% FA/EtOH mixture was more effective than the treatment with 0.5 wt% TCI/EA+ 2 wt% FA/EtOH because the lower amount of chlorinating agent in this mixture.