铝合金微弧氧化复合电解液的优化研究

为了得到成膜性和耐磨性良好且较厚的陶瓷膜层,以磷酸钠和六偏磷酸钠为基础电解液,同时加入钨酸钠和四硼酸钠作为添加剂,组成一种新型的复合电解液。在此复合电解液体系下,对1060铝合金进行微弧氧化处理。以膜层厚度和膜层表面孔隙率为优化指标,利用L_(9)(3^(4))正交试验优化电解液配方,研究了在此电解液配方下制备出的陶瓷膜层的微观形貌、表面孔隙率、物相组成、厚度、显微硬度和耐磨性。结果表明:用磷酸钠浓度为32.0 g/L、四硼酸钠浓度为16.0 g/L、钨酸钠浓度为4.5 g/L、六偏磷酸钠为30.0 g/L的配方制备出的陶瓷层表面微孔均匀、膜层致密,陶瓷层厚度达22.8μm,膜层孔隙率为3.86%,显微硬度达475 HV,耐磨性较基体有较大幅度提升,陶瓷层主要由γ-Al_(2)O_(3)和少量α-Al_(2)O_(3)构成。

聚环氧乙烷/Al_(2)O_(3)被动辐射降温膜的制备及其性能

针对传统制冷技术存在能耗大、额外产生热量、排放温室气体等弊端,以聚环氧乙烷(PEO)为原料,基于静电纺丝技术制备PEO微纳米纤维膜,并采用共混法将纳米氧化铝(Al_(2)O_(3))颗粒添加到PEO纺丝溶液中,通过静电纺丝制备出PEO/Al_(2)O_(3)微纳米纤维膜,用于日间被动辐射降温。分析了纤维膜的形貌、太阳光反射率、大气窗口波段红外光透过率、发射率以及日间辐射降温性能。结果表明:由于微纳米纤维结构和纳米Al_(2)O_(3)颗粒的有效散射,使纤维膜的平均太阳光反射率达到90.2%;PEO作为选择性辐射降温材料,结合Al_(2)O_(3)纳米颗粒的声子极化共振,使得PEO/Al_(2)O_(3)纤维膜在大气窗口波段的发射率为90.0%,当Al_(2)O_(3)的质量分数为4%时,在平均太阳光强度为712.3 W/m^(2)、环境湿度为14.2%的条件下,相对于环境温度日间降温达6.1℃。

高纯超细氧化铝陶瓷粉体的湿法研磨及烧结性能研究

高纯超细、高烧结活性的氧化铝陶瓷粉体制造技术是我国先进陶瓷产业发展的主要瓶颈。为了研究上述高纯低温易烧结氧化铝陶瓷粉体,采用湿法研磨的方法,制备粒径小、分布窄的高纯氧化铝陶瓷粉体,利用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜和万能材料试验机等手段进行表征,以探讨湿法研磨分散工艺条件和粉体烧结性能。结果表明,在基础比例下,研磨后的粉体粒径小且分布窄,中位粒径D50为0.435μm,D90/D10为5.2。该高纯超细粉体在1550℃下,烧成密度为3.925 g·cm^(–3),三点弯曲强度为471 MPa,烧结后的力学性能最佳。

Al_2O_3的表面处理及粒子尺寸对SBR导热橡胶性能的影响

以丁苯橡胶为基质,微米氧化铝与纳米氧化铝为导热填料,制备了填充型导热橡胶,研究了微米氧化铝填充量、偶联剂表面处理对导热橡胶导热性能的影响,比较了纳米氧化铝和微米氧化铝填充的导热橡胶的导热性能及物理机械性能,并将2种粒子以不同配比加入丁苯橡胶基质中,对其影响进行了探讨。结果表明,随着微米氧化铝填充份数的增加,丁苯橡胶的导热系数增大,但其加工性能和物理机械性能下降;用硅烷偶联剂KH-570,KH-550,A-151和钛酸酯偶联剂TM-S105表面处理后的微米氧化铝对导热橡胶的导热性能有一定影响,但并不显著;在相同填充量下,纳米氧化铝填充的导热橡胶比微米氧化铝填充的导热橡胶具有更好的导热性能及物理机械性能;在合适的比例下,纳米氧化铝与微米氧化铝混合填充的导热橡胶其导热效果优于单纯使用微米粒子填充的橡胶。

微/纳米氧化铝/环氧树脂复合材料抑制电树枝生长能力的研究

为研究微、纳米氧化铝无机颗粒对环氧树脂抑制电树枝生长能力的影响,制备出了不同含量微、纳米氧化铝/环氧树脂复合材料。通过针板电极进行局放实验,观察环氧复合材料电树生长分布情况,研究了微、纳米无机颗粒对复合材料抑制电树生长能力的影响。实验结果表明,微米氧化铝显著增强了环氧树脂的抑制电树枝生长能力,而纳米氧化铝对环氧树脂的抑制电树枝生长能力影响不大。当微、纳米氧化铝颗粒含量增加时,复合材料的抑制电树枝生长能力逐渐增强。当微米氧化铝颗粒含量达到20wt%时,微米氧化铝/环氧树脂复合材料的抑制电树枝生长能力是纯环氧的1.8倍。

微/纳米氧化铝/环氧树脂复合材料热导率和击穿强度的研究

为研究微、纳米氧化铝无机颗粒对环氧树脂导热性能和电性能的影响,制备出了不同含量微/纳米氧化铝/环氧树脂复合材料。结果表明:纳米氧化铝提高了环氧树脂的击穿强度,而微米氧化铝则降低了击穿强度。环氧树脂的热导率随着氧化铝含量的增加而增大,纳米氧化铝因氧化铝颗粒与环氧树脂之间的高热阻而对环氧树脂热导率影响相对较小。

微、纳米无机颗粒/环氧树脂复合材料击穿强度性能

为研究微、纳米无机颗粒对环氧树脂击穿强度的影响,制备出了不同含量微、纳米氧化铝,纳米氧化硅/环氧树脂复合材料。通过采用球球电极对试样进行了交流击穿实验,通过实验发现适量的纳米氧化铝颗粒的添加增强了环氧树脂的击穿强度,而微米氧化铝颗粒降低了环氧树脂的击穿强度。通过比较亲水性和疏水性纳米氧化硅颗粒对环氧树脂击穿强度的影响发现,随着亲水性纳米氧化硅颗粒含量的增加,纳米复合材料击穿强度随含量增加而增大,而相同含量的疏水性纳米氧化硅/环氧树脂复合材料的击穿强度低于纯环氧树脂。

Al_2O_3/环氧树脂复合材料导热性能的研究

分别选用纳米和超细A l2O3填料,采用直接分散法制备A l2O3/环氧树脂复合材料,研究了不同填料含量的复合材料的导热性能,并结合理论模型探讨粉体粒径对导热性能的影响。结果表明:随着A l2O3含量的增加,复合材料的导热系数增大。当加入40%的超细A l2O3填料时,复合材料的导热系数达到0.535 W/(m.K),是纯环氧树脂的3倍。实验测量值与Y.Agari模型参数均表明:超细A l2O3的体系中粒子更容易形成导热链,可以更有效地提高环氧树脂体系的导热性能。

铝基复合材料微弧氧化陶瓷膜的组成与性能

微弧氧化是一种利用液相介质中阳极表面产生的等离子体放电合成氧化物陶瓷膜的技术．本文利用微弧氧化技术在铝基复合材料表面制备了氧化铝陶瓷膜．XRD和SEM分析结果显示,陶瓷膜由α-Al2O3、γ-Al2O3和ε-Al2O3组成,与基体结合效果好,陶瓷膜表面存在大量类似火山口的等离子体放电产物,说明陶瓷膜是沿着放电通道生长．陶瓷膜的最高硬度可达21GPa,分布在距界面12μm附近;恒电位极化实验结果显示,经微弧氧化后的铝基复合材料拥有非常好的耐腐蚀性能．

钛表面阴极微弧电沉积制备氧化铝涂层

采用阴极微弧电沉积在钛表面生成了厚度达100μm的氧化铝涂层,研究了不同电压下涂层的结构和组成,分析了涂层的生长规律和形成过程.结果表明:阴极微弧电沉积过程包括火花前、微弧和局部弧光三个阶段,期间伴随有Al(NO3)3的离解、Al(OH)3的沉积与高温烧结等反应,微弧区产生的高温高压是形成Al2O3涂层的关键.涂层主要由γ-Al2O3和α-Al2O3组成,随电压升高,α-Al2O3的含量逐渐增加,在400V时其含量达76%.

微等离子体氧化Al_2O_3陶瓷膜的组织结构与形成过程

The alumina ceramic coatings were prepared on aluminum alloy using micro-plasma oxidation. The structure and morphologies of ceramic coatings were studied by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM), and then its formation process was investigated. The results of XRD reveal that with increasing oxidation time the content of decreases, and in which the content of al reaction occurs between the aluminum from the substrate and the oxygen and other ions from the electrolyte. The reaction products then are propelled away from the inner-wall of the discharging channels. Finally, these products agglomerate in the inner-wall of the discharging channels and on the surface near the discharging channels to produce the ceramic coatings. The change of ceramic coatings thickness with increasing oxidation time divides into two stages, and the final thickness is formed in first stage. With increasing current density the final thickness of ceramic coatings increases.

环氧树脂/微纳米α-氧化铝复合材料电气性能和热性能

采用熔融浇注法制备新型GIS用环氧树脂/微纳米α-氧化铝(α-Al_2O_3)绝缘复合材料,运用扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料形貌,运用介电强度测试仪、介质损耗测试仪、动态机械热分析仪等研究微纳米α-Al_2O_3对材料电气性能和热性能的影响。结果表明:微纳米α-Al_2O_3复合颗粒提高了环氧树脂材料的威布尔击穿强度,耐击穿稳定性以及玻璃化温度,降低了介电常数,但是对热导率影响不大,这主要归因于纳米α-Al_2O_3和环氧基体间界面作用。

等离子喷涂和微弧氧化Al2O3–TiO2复合陶瓷层的微观结构及性能对比

分别以等离子喷涂及微弧氧化技术在6063铝合金表面制备了Al2O3-TiO2陶瓷层,并采用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机和划痕仪对它们的微观结构及性能进行了对比研究。结果表明:微弧氧化膜的平均显微硬度更高,使其在一定时间内表现出更好的耐摩擦磨损性能,但由于微弧氧化工艺难以制备厚膜层,其厚度远小于等离子喷涂层,且其中存在一定的放电通道和微裂纹,强度也低于等离子喷涂层,因此在相同的磨损试验条件下,微弧氧化膜在123 min时被磨穿,等离子喷涂层则在180 min后仅在表面出现轻微磨痕。

氧化铝陶瓷注射成型研究进展

综述了陶瓷注射成型技术的特点,详细阐述了氧化铝陶瓷喂料的制备、注射成型、脱脂等关健技术及发展现状,还阐述氧化铝陶瓷微注射成型和凝胶注模成型新工艺的研究进展,并在此基础上评价和展望了氧化铝注射成型的发展前景。

微孔刚玉的制备及其对铝镁浇注料性能的影响

在采用多孔介质模型进行微孔骨料孔径数值模拟设计的基础上，分别以α-Al2O3微粉、工业Al2O3细粉、α—Al2O3微粉＋CaCO3细粉为原料，通过湿磨工艺分别制备了三种微孔刚玉骨料A1、A2、A3，并分别以平均孔径约O．6μm的Al和A3两种微孔刚玉为骨料制成轻质铝镁浇注料，与采用板状刚玉骨料制备的普通铝镁浇注料进行了性能对比。结果表明：1）以α-Al2O3微粉、工业Al2O3细粉等为主要原料，在1800℃以上烧结可获得体积密度为3．1～3．5g·cm^-1、显气孔率约5％、闭口气孔率为8％～13％的微孔刚玉骨料，其800℃的热导率比板状刚玉的小；2）与普通铝镁浇注料相比，两种轻质铝镁浇注料的显气孔率较大，体积密度较小，1500℃处理后的强度较高，线变化率较小，在600和800℃时的热导率明显较小；3）与普通铝镁浇注料相比，含A1骨料的铝镁浇注料渗透指数偏大，含A3骨料的铝镁浇注料的侵蚀指数稍大，但渗透指数小。

水热法合成α-氧化铝空心微球

以葡萄糖和硝酸铝为原料,采用水热法合成大小及壁厚可控的α-氧化铝空心微球。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱分析仪(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热分析(TG-DSC)等手段对合成产品进行表征。结果表明:得到的氧化铝空心微球分散性较好,可通过调节加入的葡萄糖浓度及硝酸铝量,得到大小及壁厚不同的氧化铝空心球,烧结温度对微球粒径大小影响不大,当烧结温度上升900℃时,壳层结构由不定形态变为γ-Al2O3,当烧结温度上升到1 100℃时,可得到α-Al2O3氧化铝空心微球。

微晶白云母与工业氧化铝煅烧合成莫来石的研究

针对国内外制备莫来石的研究现状,以川西地区微晶白云母和工业氧化铝为原料,采用高温煅烧的方法,开展莫来石的制备研究。利用XRD、SEM等对制备产物进行表征。结果表明,将微晶白云母直接至于高温炉中煅烧至1500℃,保温3h,可生成莫来石,但玻璃相较多,主要原因为微晶白云母中氧化铝含量太低。将微晶白云母与工业氧化铝在球磨机中混合、研磨,在高温炉中煅烧至1450℃,保温3h,可得到结晶度较好的莫来石。

纤维长度和体积分数对Al_2O_3-SiO_2/Al-Si微屈服行为的影响

以通过浸渗挤压工艺制备的Al2O3-SiO2/Al-Si复合材料为研究对象,使用配备有精度达10-7位移测量装置的Instron5569电子拉伸试验机,并采用连续加载法,详细研究了晶化硅酸铝短纤维的体积分数和短纤维长度对铝硅基复合材料微屈服行为的影响规律,并定性分析了原因。结果表明:随着晶化硅酸铝短纤维体积分数的逐渐增大,铝硅基复合材料的微屈服强度逐渐减小,但其宏观屈服强度和弹性模量却逐渐增大;随着晶化硅酸铝短纤维长度的逐渐增加,铝硅基复合材料的微屈服强度逐渐减小,但其宏观屈服强度却逐渐增大。

氧化铝微柱预富集分光光度法测定天然水体中微量磷酸根

提出了以活性氧化铝微柱预富集分光光度法测定天然水体中的磷酸根。系统研究了氧化铝微柱的吸附性能 ,确定了分离富集磷酸根的最佳条件 ,并且对光度法测定条件进行了优化。本法用于天然水体中微量磷酸根的测定 。

原位形成纳米包覆微复合结构制备莫来石陶瓷

采用硅溶胶分散氧化铝浆料免脱气注凝成型工艺,利用硅溶胶凝胶化在氧化铝颗粒表面原位形成纳米SiO2包覆Al2O3微复合结构,实现莫来石陶瓷的瞬态粘滞烧结,研究了固相体积分数及加入NH4Cl促进浆料凝胶化对浆料流变行为及其凝胶化时间的影响。结果表明,固相体积分数为50.0%,浆料中NH4Cl浓度为0.08 mol/L时,浆料呈明显触变性,浆料凝胶化时间为18 min。成型坯体表面和断面致密无可见气孔,烧结过程中坯体致密化进程主要发生在完全莫来石化前,在1650℃保温2 h,烧结体相对密度达95.0%。