原位合成Al_2O_3/Ti-Al复合材料的研究

利用氧对金属Ti、Al粉的部分氧化,原位合成了Al2O3/Ti-Al复合材料,通过XRD和SEM手段,发现Al2O3分布在Ti-Al基体交界处,在一些制得的复合材料中出现了大量原位生成的纤维。借助差热分析,对该制备过程的反应机理进行了初步探讨,研究认为该制备过程的反应步骤为:Ti、Al金属粉表面氧化→铝的熔化→TiAl3的生成→Ti2Al、TiAl、Ti3Al等多种化合物生成和Al对TiO2的还原反应。原始组成中铝含量决定了复合材料的主要晶相组成,铝含量不足时,生成Ti2Al、TiAl、Ti3Al等多种金属间化合物和氧化铝;铝含量足够时,最终的产物为TiAl3、金属铝以及氧化铝等相。

金属间化合物/陶瓷复合材料的制备技术

简要介绍了金属间化合物/陶瓷复合材料的制备方法、基本原理以及发展现状,并对其未来的发展方向作了展望。

Al_2O_3/Ti-Al复合材料的抗高温氧化性研究

利用氧对金属Ti、Al粉的部分氧化,原位合成了TiAl金属间化合物和氧化铝,从而制备出了Al2O3/TiAl复合材料,通过氧化增重实验研究了材料的抗高温氧化性能,发现随着原始配比中Al含量和烧成温度的增加,复合材料的抗高温氧化性能逐渐提高,并借助X衍射和SEM手段对复合材料的组成和显微结构进行了分析,讨论了工艺因素对材料氧化性能产生影响的机理。

Al_2O_3/Ti-Al复合材料中Al_2O_3晶须的原位合成

利用氧对金属Ti、Al粉的部分氧化,原位合成了含有氧化铝晶须的Al2O3/Ti-Al复合材料,通过XRD和SEM等测试手段,发现Al2O3晶须呈网状交叉分布于基体内部的孔隙中。分析了晶须的生成机理,认为氧化铝晶须是通过VLS机理生成,复合材料的原始组成和温度对晶须的显微型貌有直接的影响:随原始组成中铝含量的增加,产物中晶须的数量总体上是在递增的,且发达程度逐渐提高;热处理温度对晶须直径有直接影响,温度升高可以增加晶须直径。

原位合成含有Al_2O_3晶须Al_2O_3/Ti-Al复合材料机理的研究

利用氧对金属Ti,Al粉的部分氧化,原位合成含Al2O3晶须的Al2O3/Ti-Al复合材料,利用XRD,EDAX和NO-RAN能谱仪对材料的晶相组成和元素成分进行分析,利用SEM观察材料显微组织和断口形貌。结果表明,反应步骤为:Ti,Al金属粉表面氧化→铝的熔化→TiAl3的生成→Ti2Al,TiAl,Ti3Al等多种化合物生成和Al对TiO2的还原反应;铝含量决定了材料的晶相组成,铝不足时,生成Ti2Al,TiAl,Ti3Al等多种金属间化合物和氧化铝,铝含量足够时,最终的产物为TiAl3,金属铝以及氧化铝等相;氧化铝晶须是通过VLS机理生成的,产物中晶须的数量和发达程度随铝含量的增加而递增,晶须的直径随热处理温度升高而增加。

高贝利特硫铝酸盐水泥的熟料煅烧及其强度

用粉煤灰、石灰石、石膏作原料,烧制了以贝利特(β-C2S)为主、无水硫铝酸钙(C4A3S)为辅的高贝利特硫铝酸盐水泥,其w(β-C2S)达60%、w(C4A3S)30%,熟料中无C3S和C3A。分析了率值和煅烧制度对熟料矿物形成的影响,较佳的煅烧工艺参数是:碱度系数Cm为0.95～1.03,铝硫比P为3.32～3.65,煅烧温度1280～1340℃,保温时间45～70min。试验表明C4A3S使水泥具有较高的早期强度,大量的β-C2S持续水化保证了水泥强度的稳定增长。水泥胶砂的1d、3d、7d和28d抗压强度分别为16.5MPa、28.0MPa、36.7MPa和48.6MPa。硬化水泥砂浆的总孔隙率低,最可几孔径小。

原位自生氧化铝纤维增强TiAl金属间化合物的制备

利用Ti,Al粉体及其他金属元素添加剂压制成预制体,在覆埋法气氛保护条件下进行热处理,通过温度及其它工艺参数控制使其发生反应并原位生成Al2O3纤维增韧Ti-Al金属间化合物复合材料。结果表明:不同的Ti,Al配比和添加剂组成,直接影响到纤维的生成与否及基体相组成,从而引起材料结构上的很大不同。通过SEM,XRD等测试分析了材料最终相组成及内部显微结构特点,同时探讨了材料中物相形成过程的反应机理。

溶胶-凝胶法制备Al_2O_3-SiO_2-ZrO_2复合膜的成膜工艺研究

用溶胶-凝胶法制得了稳定透明的Al2O3-SiO2-ZrO2复合溶胶,并采用浸渍法镀膜工艺制备了复合膜。对该成膜工艺的研究表明,合理地控制焙烧条件,进行多次浸渍-干燥-焙烧过程,添加成膜助剂,选择浸渍时间是提高成膜质量的重要因素。对于添加PVA后的溶胶,当浸渍时间为16～36秒,经过四次涂膜后,采用1～3℃/min的升温速率,可获得较理想的复合膜。

脆性陶瓷材料的增韧方法及其应用现状

从陶瓷断裂的基本理论入手,对比了相变增韧、微裂纹增韧、纤维增韧和纳米颗粒增韧等技术应用到陶瓷领域的增韧机理及其实施方法,举例阐述了这些增韧方法的应用,并对其发展前景进行了展望。

碳纳米管对硅酸盐水泥耐腐蚀性的影响研究

研究了碳纳米管对硅酸盐水泥耐腐蚀性的影响,采用SEM和能谱对碳纳米管水泥的水化产物形貌进行测试,并对改性机理进行了初步研究。试验结果表明:碳纳米管的掺入可以改善水泥净浆的抗酸性硫酸盐及盐酸侵蚀,当碳纳米管的掺量为0.1%时,水泥净浆试件的抗腐蚀性最佳。在最佳掺量下,水泥净浆试件在浓度分别为5%的Na2SO4和HCl溶液中浸泡28 d的抗压强度较未掺杂碳纳米管试件分别提高了46.3%和56.8%,抗拉强度分别提高了60.3%和11.5%。初步分析碳纳米管的掺入可改善硅酸盐水泥耐腐蚀性的机理在于填充作用和桥联增强效应。

环境协调性陶瓷材料的发展及其探讨

从环境协调的角度出发,概述了抗菌陶瓷、多孔陶瓷、木材陶瓷以及陶瓷膜等几种陶瓷材料的发展、特点及应用。探讨了环境协调性陶瓷材料的可持续清洁生产的方法和方向。提出发展环境协调性陶瓷材料具有广阔的空间和研究价值。

耀州窑月白釉的复仿制及呈色机理研究

以长石、石英、方解石和滑石为主要原料，采用三角配料法，确定了月白釉的基础釉组成．在此基础上，进一步研究了氧化铁和粘土含量对月白釉呈色的影响，并成功仿制出与古瓷釉色接近的月白釉．借助 X 射线衍射仪（XRD ）、扫描电子显微镜（SEM ）和 X 射线能谱仪（EDS ）等对仿月白釉和古瓷釉的物相及微观结构进行了对比分析．结果表明：在Si／Ca的摩尔比为5．35～10．17的区域，可以得到乳浊度较高的青釉．随着釉中氧化铁含量的增加，釉色从青黄向青绿色调发展；而随着粘土含量的增加，釉色由绿色向黄色发展．仿月白釉和古瓷釉的微观结构相似，但仿月白釉中晶相含量低，气泡更加细小、均匀，更有利于月白釉的呈色．

纳米陶瓷的素坯成型与烧成

介绍了纳米陶瓷素坯成型与烧成的技术要求 ,就目前应用于纳米陶瓷的素坯成型及烧成的各种方法与原理作了综述 ,比较了各自的特点 。

掺杂La_2O_3对镁橄榄石瓷介电性能的影响

利用传统烧结工艺,制备了不同La2O3含量的镁橄榄石瓷,并研究了La2O3组份对材料晶相构成、晶粒、晶相以及介电常 数和品质因数的影响。结果表明,添加La2O3后,材料的烧结温度明显降低,并生成了新相La2Al24.4O39.6;随La2O3含量的增 加,材料显微结构发生了变化;材料的相对介电常数在0-20％围内近似线性增长,而材料的品质因数Q也有较明显的 变化。

溶胶-凝胶法制备氧化铝系复合膜的研究进展

介绍了采用溶胶-凝胶法制备Al2O3系复合膜的研究发展现状以及掺入不同外加组分后Al2O3膜的结构特点及其影响机理,同时指出了用溶胶-凝胶法制备氧化铝系复合膜过程存在的问题及发展趋势。

喷射钢纤维混凝土的工程特性及在隧道工程中的应用

介绍了湿喷钢纤维混凝土的工程特性及在布陇箐隧道中的应用,包括"湿喷法"钢纤维混凝土的力学性能指标、材料选择、配合比设计、现场试验、施工工艺等。

注重特色教学,强化材料实验中心示范作用

根据现代实验教学的需要,材料实验中心进行"产学研一体化"实验教学改革,丰富实验项目内容,实施开放式教学和宏观技能训练等教学方式,逐步构建"以开放式为特色的多元化、立体化"实验教学体系,教学成果显著。