纳米SiC-Al_2O_3/TiC多相陶瓷复合材料显微结构的研究

考察了纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料的断裂方式 .由于纳米SiC的加入 ,材料以穿晶断裂为主 .通过透射电镜观察 ,研究了纳米陶瓷复合材料中纳米SiC的分布 ,证明所制备的材料主要为晶内型纳米复合陶瓷 .在纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料中 ,少量纳米SiC位于基体晶粒间 ,大多数纳米SiC位于基体晶粒内 ,而且纳米SiC的加入细化了基体的晶粒 .通过高分辨透射电镜观察 ,研究了纳米SiC -Al2 O3/TiC多相陶瓷复合材料中 ,纳米SiC与基体间界面结合状态 ,发现在两颗粒间的晶界几乎没有玻璃相 ,证明纳米陶瓷复合材料中晶界得到了加强 ,有利于材料力学性能的提高 .另外研究了裂纹在材料中的扩展行为 ,结果表明 。

凝胶注模氧化铝陶瓷坯体的结构与表征

研究了凝胶注模氧化铝陶瓷坯体的密度、强度、空隙率分布及微观结构等特征。结果表明,影响凝胶注模陶瓷坯片密度的因素主要有:料浆的固含量、单体含量、单体和胶联剂的比值。随着料浆固含量的提高,坯片的抗弯强度呈下降趋势,坯片内部的孔隙率降低,从平均孔隙度为110nm降为90nm,而且均为单峰分布。凝胶注模成型的陶瓷坯片在干燥后,坯片强度优于注射成型、流延成型等传统成型方式。

氧化铝陶瓷凝胶注模成型凝固动力学研究

凝胶注模成型(Gelcasting)是一种近净尺寸陶瓷成型工艺,它是通过高分子聚合物自由基聚合反应来实现陶瓷料浆的原位固化的。通过建立料浆温度与凝固时间的曲线,来研究陶瓷料浆的凝固动力学,是简便可行的研究方法,结果表明:"驰豫时间"可以成功地描述陶瓷料浆的凝固过程。在Al2O3陶瓷料浆Gelcasting成型工艺条件优化的基础上,制备出了气孔分布均匀的Al2O3坯体。

氮化铝粉末的制备方法与机理

论述了氮化铝陶瓷粉末的各种制备方法 ,评述了各种方法的优缺点 ,总结了氮化铝形成的主要机理以及影响氮化铝粉末质量的因素。

用于复杂形状复合材料制造的水溶性芯模材料

提出了一种能够用于树脂基复合材料成型用的水溶性型芯模材料,该材料既能满足树脂基复合材料成型时的温度要求,又能在复合材料成型完成后进行水溶脱除。主要研究了水溶性型芯模材料的组成、制备工艺与耐温性、易脱除等相关性能,并对水溶性芯模材料的水溶性作了评价和表征。

凝胶固相反应法制备镁铝尖晶石微粉的研究

以Mg(OH) 2 ·4MgCO3·6H2 O和Al2 O3为原料 ,采用凝胶固相反应法制得了MgAl2 O4 微粉。用XRD ,SEM等手段分析的试验结果表明 ,该粉末纯度高 ,分散性好 ,颗粒细小均匀。用该微粉制得了具有良好光学特性的尖晶石晶体。同时研究了反应过程中的相变情况及保温工艺参数与相成分。

纳米陶瓷复合材料制备工艺中nano-SiC与基体Al_2O_3粉末的均匀分散

本文探讨了用于增韧补强陶瓷基体的nano SiC颗粒的液相分散工艺 ,研究结果表明 :以乙醇和丙三醇的混和液作为分散介质 ,通过加入适当的表面活性剂 ,以及调节pH值可以制备出高分散、高稳定的纳米颗粒悬浮液 ,此法可获得理想的分散效果。

水性聚合物网络凝胶法制备纳米镁铝尖晶石粉末

用水性聚合物网络凝胶法制备了纳米镁铝尖晶石陶瓷粉体,研究了镁铝尖晶石陶瓷粉体的制备工艺过程。研究结果表明:通过网络的阻碍作用,阻止了陶瓷粉体的团聚,获得了颗粒大小在50nm左右的镁铝尖晶石陶瓷粉体,其煅烧温度比通常低100℃。

pH值对凝胶注模氧化铝陶瓷料浆性能的影响

重点研究了在低粘度,高固相体积分数氧化铝浓悬浮体制备过程中,料浆的pH值对料浆性能的影响。结果表明:当pH值达到5左右时,Al_2O_3颗粒在水中的Zeta电位等于0,此时,料浆的粘度最大,分散效果最差。当pH值达到9时,Zeta电位的绝对值达到最大,此时料浆的悬浮稳定性最佳。

Al_2O_3(YAG)/LaPO_4层状陶瓷复合材料研究

选择A l2O3(YAG)作为基体片层材料,LaPO4作为界面层材料,采用凝胶注模成型技术制备出基体层材料的坯片,然后在基体层坯片上采用浸渍或喷涂工艺附着界面层材料,最后将坯片叠置于模具中热压烧结。制备的陶瓷复合材料微观结构均匀,基体片层厚度为110~150μm,界面层厚度为10~30μm,实测层厚比为11。重点研究工艺参数及界面层成分对层状陶瓷复合材料室温性能的影响。结果表明,氧化物基层状陶瓷复合材料的抗弯强度比基体材料略有下降,但室温断裂韧性达到了13.52MPa.m1/2,是基体材料断裂韧性的3倍。对比氧化物基层状陶瓷复合材料与基体材料在断裂过程中裂纹扩展路径的差异。

纳米SiC对Al_2O_3/TiC基多相陶瓷材料显微结构的影响

从烧结温度、基体晶粒大小、断裂方式、SiC在基体中的分布等几方面研究了纳米SiC颗粒的加入对Al2 O3/TiC复相基体显微结构的影响。实验表明 ,纳米SiC颗粒的加入提高了烧结温度 ,抑制了基体晶粒的异常长大 ,明显细化了晶粒。试样的断裂方式从以沿晶断裂为主转变为以穿晶断裂为主。纳米SiC在基体中分布均匀 ,部分位于晶粒内 ,另一部分位于晶界上。这种显微结构有利于材料力学性能的提高。

稀土Lu_2O_3增强氮化硅陶瓷的结构与性能

以稀土氧化物Lu2O3作为单一添加剂,研究在热处理过程中,稀土氧化物对氮化硅在粉体状态下相变的影响。指出氮化硅粉体的α→β相变率与稀土氧化物的添加量、粉体的热处理温度之间的关系。发现热处理温度在1650℃以下时,氮化硅粉体的相变率随着添加剂含量的异常变化。以上述制备的β-氮化硅晶种,在不进行化学处理的情况下直接用于氮化硅陶瓷的增韧,使得所制备的氮化硅陶瓷在保持原有的室温强度基本不变的情况下,断裂韧性得到大幅度提高。在此体系中研究了β-氮化硅晶种的增韧效果及机制。分析了晶粒尺寸及其分布与氮化硅陶瓷性能及显微结构之间的关系。研究表明:以Lu2O3为单一添加剂的自增韧氮化硅陶瓷,晶种的加入使材料在保持强度的同时,断裂韧性提高了10%～20%。

退火处理对Nano-SiC-Al_2O_3/TiC纳米陶瓷复合材料性能的影响

研究了退火工艺对纳米陶瓷复合材料力学性能的影响。研究表明，纳米陶瓷复合材料在适当退火工艺下，其抗弯强度和硬度可以提高４０％ ～５０ ％ ，但断裂韧度略有下降。

热压工艺参数对纳米SiC-Al_2O_3/TiC新型陶瓷刀具材料力学性能的影响

研究了压力、热压温度和保温时间等工艺因素对纳米SiC Al2 O3/TiC系新型陶瓷刀具材料的抗弯强度、断裂韧性和硬度的影响。结果表明 ,对于纳米SiC Al2 O3/TiC系陶瓷复合材料 ,在压力为 30MPa ,热压温度为 170 0℃ ,保温时间为 60min时 。

影响氧化铝水基料浆流变学特性的关键因素

用流变学的方法在RV-20型流变仪上研究不同条件,如:固含量、分散剂加入量、烧结助剂、增塑剂等对碱性氧化铝悬浮体的流变性的影响。结果表明:氧化铝陶瓷碱性料浆(pH>7)在低的剪切速率(<100s-1)时,表现为剪切变稀。在水基料浆中添加MgO时,会发生强烈的水合反应,导致料浆失去流动性。增塑剂甘油的加入导致料浆粘度升高的幅度是有限的,不会对料浆固含量和浇铸工艺造成显著不利的影响。加入水溶性丙烯酸乳液后,在低的剪切速率下,料浆仍然呈现剪切变稀行为,随着乳液含量的增加,料浆的静态粘度逐渐增大。分散剂聚丙烯酸氨的加入量对料浆的稳定性具有显著的影响。在分散剂的加入量为固相质量的0.8%左右时,分散剂在陶瓷颗粒表面形成饱和吸附,此时料浆的稳定性达到了最佳状态。

部分稳定氧化锆陶瓷的凝胶注模成型工艺(英文)

用流变学的方法研究了不同条件,如:固相含量、分散剂加入量、烧结助剂、增塑剂等对碱性部分稳定氧化锆(partially stabilized zirconia,PSZ)悬浮体的流变性的影响。结果表明:分散剂含量对悬浮液的流变性能有明显影响,当PSZ固相体积含量为55%时,分散剂加入量(占固相含量的质量分数)应为0.4%。当固相体积含量为50%～56%时,氧化锆碱性料浆呈现剪切变稀行为,具有较低的黏度(在剪切速率为10s-1时,低于50mPa·s)。氧化锆陶瓷碱性料浆(pH>7)在低的剪切速率(<100s-1)时,表现为剪切变稀。凝胶注模法生产的PSZ陶瓷坯体的内部结构是均匀的。

中性水基氧化铝陶瓷料浆的流变学研究

采用流变学的方法在RV 2 0型流变仪上研究了不同条件对中性氧化铝悬浮体流变性的影响。重点研究了固含量、分散剂加入量、球磨工艺对料浆流变性的影响。研究表明 :随临界固含量的降低 ,“剪切增厚”的临界剪切速率呈明显的升高趋势 ,从固含量为 5 6vol%时的 82s-1增加到固含量为 5 0vol%时的 192s-1;分散剂的加入量对料浆的临界剪切速率具有显著的影响 ,当固含量为 5 6vol%时 ,分散剂合适的量为 1 0wt% ;随着球磨时间的延长 ,料浆的“剪切增厚”临界剪切速率增大 ,而且逐渐不再有“剪切变稀”阶段。

原位生长柱状晶氧化铝陶瓷材料的制备

按96瓷配比,在-αAl2O3中加入烧结助剂(氟化钙-高岭土),通过水基凝胶注模成型出氧化铝陶瓷坯片。在1570℃,2h条件下无压烧结,制备出原位生长棒状晶自增韧氧化铝陶瓷。研究结果表明:1570℃烧结时完全生成棒状晶,棒晶呈现三维网络状交织在一起,样品的体积密度达到了3.77g/cm3。而不含氟化物添加剂的样品在1500~1600℃下烧结时,不能生成氧化铝棒晶,基本呈椭球状或球状。加入少量的氟化物,经过高温烧结,即可在组织内部原位生成棒状晶,这样棒状晶就起到了纤维或晶须的强韧化作用,大大提高了96瓷氧化铝陶瓷的力学性能,断裂韧性达到了5.25MPa.m1/2,比传统96瓷氧化铝韧性提高了60%。

以MgO为助剂-βSi_3N_4晶种的制备与表征

在自增韧陶瓷的致密化过程中,添加-βS i3N4晶种有利于长柱状晶的形成与生长,可以改善陶瓷的强度和韧性;以MgO为添加剂,通过对原始S i3N4粉进行热处理,制备出转相充分、具有柱状形貌β-S i3N4晶种。重点研究了MgO对氮化硅相变和晶种形貌的影响。实验结果表明在MgO添加量在1.5wt%和2wt%时,在1750℃下热处理2小时能得到β相含量95%以上和具有大长径比的-βS i3N4晶种。

纳米YAG/Al_2O_3复相陶瓷材料性能与微观结构研究

采用高分子网络凝胶法直接制备YAG纳米粉体,XRD结果表明,所得粉体具纯的YAG相,平均粒径在30 nm。通过热压烧结得到了致密YAG/Al2O3烧结体,所得的致密体材料为晶内型和晶间型混合分布,其抗弯强度达498.56 MPa,比单相Al2O3陶瓷有大幅度提高。