三维碳化硅结构增强铝基复合材料的制备

采用有机泡沫体浸渍工艺制备了具有三维骨架结构且气孔相互连通的碳化硅多孔陶瓷预制体,使用无压浸渗工艺制备了三维碳化硅结构增强的金属铝基复合材料,同时探讨了无压浸渗过程的反应机理及动力学过程,用XRD、SEM、光学显维镜研究了预制体和复合材料的金相组成及显维组织结构。结果表明,在金属熔体中引入合金元素Si和Mg等元素能破坏氧化铝膜,缩短无压浸渗过程的孕育期。浸渗温度越高,浸渗速度就越快。

SiO_2对Al-Zn-Si合金直接熔融氧化的影响

通过热质量分析试验,研究了在高温空气中的熔融 Al Zn Si合金表面覆盖 SiO2 引发剂对铝合金直接氧化生长过程的影响.研究结果表明:SiO2 能显著缩短Al Zn Si合金直接熔融氧化的孕育期及 Al2O3/Al复合材料的生长时间,并且有助于 Al2O3/Al复合材料以光滑方式进行氧化生长,形成细化胞状晶团,提高组织均匀度和材料的致密度.促进Al2O3/Al复合材料生长的最佳SiO2 覆盖量为12 mg/cm2.

Al-Si-Zn合金的直接氧化生长

通过热重分析, 研究了高温下Zn引发剂以金属和氧化物两种形式的引入对Al Si合金直接氧化生长过程的影响。结果表明: 当合金中Zn含量超过 3% (质量分数)时, 能生成Al2O3 /Al复合材料, 且随着Zn含量的增加, 孕育期随之缩短, 复合材料的生成量也随之增加; ZnO粉末覆盖量的最佳值为 31mg/cm2, 超过此值时, 孕育期会随之延长, 复合材料的生成量也随之减少。同时还发现, 覆盖ZnO粉末比添加Zn金属具有显著优势, 更有助于Al2O3 /Al复合材料以光滑方式氧化生长, 形成细化胞状晶团, 提高组织的均匀性和致密度。

铝合金熔体氧化制备Al_2O_3/SiC/Ni/Al-Si多相模糊界面陶瓷基复合材料

针对Al2O3/Al复合材料中金属相Al对其高温性能的不利影响, 本试验在高温下将铝合金熔体氧化渗透到注浆成型的SiC/Ni多孔预制体中, 制备了Al2O3/SiC/Ni/Al Si多相陶瓷基复合材料。借助光学显微镜、电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、波谱仪(EDS)等手段分析了预制体和复合材料的相组成、微观结构及界面特征。结果表明, 复合材料的主晶相为Al2O3 与SiC, 相间存在Al(Si)复合氧化物、NiAl2O4 及Ni与Al Si合金相, 各相界面处成分呈连续过渡变化趋势, 构筑了具有模糊界面特征的多相复合材料。

浸渗反应技术制备AlN基复合材料

在1450℃、N2气氛中制备出Si3N4多孔陶瓷预制体,然后采用两步法制备AlN基复合材料:第一步将熔融Al 10Si 5Mg合金分别在850℃和950℃的温度下,采用无压渗透技术渗透到预制体中形成陶瓷/金属复合材料;第二步对所得复合材料分别在1200℃和1300℃进行热处理.扫描电镜和X射线衍射分析结果表明:Al/Si3N4在850℃和950℃渗透期间已开始反应,只要有Si3N4存在,热处理对于消耗自由Al生成AlN和Si十分有效.

无芯感应炉的炉衬结构及炉衬材料选择

介绍了无芯感应炉炉衬耐火材料的使用环境 ,分析了感应炉炉衬结构 ,讨论了不同的使用环境下的使用情况和材料选择。

Al-Si-Zn合金直接氧化形成复合材料的结构演变

采用Lanxide技术制备了Al2O3/Al复合材料,通过中断生长实验方法,和热重分析、光学显微镜、X射线衍射、场发射扫描电镜等检测,对复合材料表面形态和内部组织结构的演变进行了观察,探讨了Al-Si-Zn合金在1100℃条件下的自由氧化生长过程。结果表明:熔融Al-Si-Zn合金氧化生长经历了孕育期、快速生长期和饱和生长期3个阶段。在各阶段中,样品的组织形貌均发生了明显变化;Al2O3/Al复合材料在宏观上为典型的胞状生长方式,微观上是由三维连通的α-Al2O3相构成骨架,其间分布着残余Al-Si相和孔洞。

熔锌感应炉熔沟用浇注料的研制

根据感应体熔沟的工作条件提出了感应体熔沟浇注料应满足的要求。选用熔融石英、堇青石等作骨料 ,刚玉微粉加强基质 ,铝酸盐水泥作结合剂 ,研制了感应体熔沟用浇注料。该浇注料在2 0t有芯熔锌感应炉上使用 ,使用寿命达 2

添加物对钛酸铝性能的影响

本研究采用工业和矿物原料合成钛酸铝,探讨了各种添加物对钛酸铝烧结性能、抗弯强度、热膨胀系数和稳定性的影响,同时利用XRD分析了材料的物相组成。结果表明,添加物的引入能在不提高钛酸铝热膨胀系数的情况下获得具有较高强度的稳定钛酸铝。

气压浇注炉炉衬的侵蚀与改进

通过对生产球墨铸铁用气压浇注炉炉衬的制作 ,以及对使用后炉衬和渣的岩相分析 ,探讨了炉衬与铁液和渣的反应机理 ,在此基础上 。

莫来石-钛酸铝陶瓷材料性能的研究

用预合成的钛酸铝制备了莫来石 -钛酸铝 (MT)陶瓷材料 ,研究了材料组成与其烧结性能、抗弯强度、热膨胀性能及抗热震性的关系。结果表明 ,随着钛酸铝含量的减少 ,MT陶瓷材料的抗弯强度提高 ,热膨胀系数增大 ,抗热震性降低 ,但在钛酸铝含量大于 43%时 ,陶瓷材料的强度有所增加 ,仍保持较低的热膨胀系数 ,具有良好的抗热震性。

无芯感应炉用炉衬材料的选择

介绍了感应炉炉衬耐火材料的使用环境 。

Lanxide陶瓷基复合材料的研究进展

Lanxide熔融金属直接氧化技术是一种新型的复合材料制备技术 ,通过用预制体 (颗粒、晶须、纤维等 )增强所制备的复合材料具有高的体积稳定性、断裂韧性和强度 ,是目前材料科学领域的热点之一。

钛酸铝基陶瓷材料的研究

用预合成的钛酸铝合成了莫来石 -钛酸铝 (MT)陶瓷材料 ,用直接合成法合成了氧化锆 -莫来石 -钛酸铝 (ZMT)陶瓷材料 ,探讨了这两种材料的烧结性能、力学性能和热性能。结果表明 ,随着钛酸铝含量的减少 ,两种陶瓷材料的抗弯强度逐渐提高 ,热膨胀系数也随之增大 ;两种陶瓷材料的钛酸铝含量相当时 ,ZMT具有较高的抗弯强度和较小的热膨胀系数 ,其抗热震性能优于 MT;在热膨胀系数提高不大的情况下可以获得强度高。

影响熔锌感应炉感应体使用寿命的因素分析

介绍了目前国内熔锌有芯感应炉使用现状和损坏特点 ,分析了影响感应体使用寿命的

MgO对Al-Zn-Si合金直接熔融氧化的影响

为了抑制熔融铝合金直接氧化过程中的胞状生长,优化复合材料的组织结构,通过热重实验,研究了在熔融Al–Zn–Si合金表面覆盖MgO引发剂对其氧化生长过程的影响。结果表明:MgO能显著缩短铝合金熔融氧化过程的孕育期及Al2O3/Al复合材料的生长时间,有助于复合材料以光滑方式进行氧化生长。Al2O3/Al复合材料结构的不同区域出现均匀度和致密度不同的现象,是Al–Zn–Si和Al–Mg–Si合金不同氧化生长机制共同作用的结果。

Lanxide熔融金属直接氧化技术

Lanxide熔融金属直接氧化技术是一种新型的复合材料制备技术,通过用预制体(颗粒、晶须、纤维等)增强所制备的复合材料具有高的体积稳定性、高的断裂韧性和强度,是目前材料科学领域的热点之一。本文就lanxide技术及陶瓷基复合材料近年来的最新发展进行了概述。

莫来石含量对堇青石-莫来石复相陶瓷性能的影响

以合成堇青石（≤0.074 mm）和合成莫来石（0.45-0.9 mm）为主要原料,α-Al2O3微粉（≤0.044 mm）、镁砂（≤0.054 mm）和熔融石英（≤0.054 mm）为添加剂,经细磨、造粒、成型后,于1 370℃4 h烧成后制备了莫来石质量分数分别为15%、20%、25%、30%、35%和40%的堇青石-莫来石复相陶瓷材料,研究了莫来石含量对复相陶瓷材料烧结性能、抗折强度、热膨胀性及抗热震性的影响。结果表明：随着莫来石含量的增加,堇青石-莫来石复相陶瓷材料的体积密度、显气孔率和热膨胀系数都呈上升趋势,而抗折强度呈降低趋势;适当提高莫来石含量有利于复相陶瓷材料的抗热震性,当莫来石含量达到30%时,材料的抗热震性最好。

复合烧结剂对高铝质干式料烧结性能的影响

以粒度3～5mm,1～3mm,≤1mm,≤0.088mm的高铝矾土为主要原料,以粒度≤0.1mm的硼酸(H3BO3>99.6%)、粒度≤0.05mm的粘土、粒度≤0.1mm的钾长石和粒度≤0.1μm的硅灰(SiO2>90%)为复合烧结剂,按m(骨料)∶m(细粉)=65∶35的配比配料。将混合料在陶瓷模具中手工捣打成型,将成型好的试样分别在600℃、700℃、800℃、900℃和1000℃下均保温2h后脱模。测量热处理后各试样的耐压强度和显气孔率;采用XRD分析了试样的物相组成。结果表明:复合烧结剂中钾长石和硼酸在中温、低温下具有良好的烧结作用,在700～800℃热处理后,试样耐压强度和显气孔率明显增加。硼酸含量为2%的试样,在800～1000℃热处理后,显气孔率增幅较大。添加硅灰可以降低钾长石烧结温度;而复合烧结剂中的粘土在中温、低温下不利于干式料的烧结,低于800℃热处理后的试样,耐压强度和显气孔率没有随粘土含量增加而变化;900～1000℃热处理后的试样,耐压强度随粘土含量的增加而降低,显气孔率增加不大。

铝合金熔体原位氧化构筑模糊界面复相陶瓷/金属复合材料

采用K2CO3浸渗碳粉、石墨覆盖合金熔体液面,预设多孔陶瓷体输通空气,实现了铝合金熔体由表面向其内部推进的原位自氧化反应。反应生成物致密,周边宏观表面平整,生长体前沿无高低不平的胞状堆积现象。经显微组织观察、微区波谱成分分析及X射线衍射结构分析发现:反应生成物是以柱状晶团形式生长,而柱状晶则由微米级的块、粒状氧化物构成。氧化物的组成以Al2O3为主,含少量SiO2,在两相及块、粒之间成分呈连续过渡变化,无明显清晰的分界,且有以Al2O3包覆SiO2生长的倾向,并表现出很强的定向性。铝合金金属相则主要分布于柱状晶团交界处。