离心-凝胶注模成型制备梯度多孔Al_2O_3陶瓷

以造孔剂PMMA、纳米Al2O3颗粒为主要原料,利用离心-凝胶注模成型工艺制备梯度多孔Al2O3陶瓷,研究了pH值对Al2O3浆料粘度的影响,观察了Al2O3浆料的凝胶固化过程,分析了离心转速和离心时间对生坯密度梯度的影响,观察了烧结产物的显微组织并对其压缩强度进行测试。研究结果表明引发剂的含量对Al2O3浆料的凝胶固化过程影响不大。随着催化剂含量的增加,Al2O3浆料的起始凝胶固化时间缩短,整个凝胶固化反应过程缩短。随着离心转速的增加和离心时间的延长,试样顶部和底部的生坯密度加大,梯度分离现象变得明显。当离心转速为1000r/min,离心5min后,制备的梯度多孔Al2O3陶瓷顶部的孔隙度为52.1%,中间为38.4%,底部为15.7%,孔隙呈现连续的梯度变化,烧结产物的抗压强度为67.2MPa。

离心-凝胶注模工艺制备双梯度多孔Al_2O_3-ZrO_2陶瓷

以造孔剂PMMA、纳米Al2O3和ZrO2颗粒为主要原料利用离心-凝胶注模成型工艺制备气孔和Al2O3/ZrO2相组成均呈现梯度分布的多孔Al2O3-ZrO2陶瓷。研究了Al2O3-ZrO2浆料的凝胶固化过程,分析了离心加速度和离心时间对生坯密度梯度的影响,观察了烧结产物的显微组织并对其力学性能进行测试。研究结果表明,引发剂含量对Al2O3-ZrO2浆料的凝胶固化过程影响不大。随着催化剂含量的增加,Al2O3-ZrO2浆料的起始凝胶固化时间降低,整个凝胶固化反应过程缩短。随着离心加速度的增加和离心时间的延长,生坯顶部和底部的密度差异增加,梯度分离现象变得明显。当离心加速度为178.9g,离心5min后,制备的梯度多孔Al2O3-ZrO2陶瓷顶部的孔隙度为55.2%,中间为37.6%,底部为14.5%,孔隙和Al2O3/ZrO2相呈现连续的梯度变化。烧结产物的抗压强度和断裂韧性分别为80.7MPa和1.46MPa·m1/2。

过渡材料对等离子喷涂Al_2O_3梯度陶瓷涂层性能影响

针对Al2O3陶瓷涂层结合强度低、孔隙率高的实际,选择NiAl金属间化合物和金属铜粉作为过渡材料,利用等离子喷涂制备Al2O3梯度陶瓷涂层,并对梯度涂层进行组织形貌观察,测试结合强度和孔隙率。结果表明,梯度涂层的组织表现出宏观的不均匀性和微观连续性的分布特征,NiAl和Cu是金属基体与Al2O3涂层之间过渡层的理想材料,可以有效地提高涂层的结合强度,而Cu-Al2O3梯度涂层又比NiAl-Al2O3梯度涂层结合强度高;梯度涂层的孔隙率远低于双涂层的孔隙率,在Cu-Al2O3梯度涂层中随AlO含量的增加,涂层的孔隙率降低,而且孔隙率低于NiAl-AlO梯度涂层。

超塑性高温发泡制备闭孔多孔Al_2O_3基陶瓷

分别以纳米和亚微米Al2O3粉末为原料,MgO为掺杂剂,SiC为高温发泡剂,利用Al2O3基陶瓷具有超塑性变形能力的特点,制备了闭孔多孔Al2O3基陶瓷.研究了不同粒径Al2O3粉末和不同MgO含量对Al2O3基多孔陶瓷开口气孔率、闭口气孔率及微观结构的影响,考察了Al2O3基多孔陶瓷的物相组成,探讨了闭口气孔在Al2O3基多孔陶瓷烧结过程中的形成机理.研究结果表明,以纳米Al2O3粉末制备的Al2O3基多孔陶瓷具有更低的开口气孔率,仅为1.3%,而闭口气孔率可达13.2%,且其闭孔孔径尺寸约为1～2μm.坯体中MgO与Al2O3反应完全,多孔陶瓷的物相组成仅为Al2O3和MgAl2O4.

凝胶-发泡法制备多孔Al_2O_3陶瓷及其力学性能

以无毒琼脂糖为单体,十二烷基磺酸钠为发泡剂,MgO+TiO_2为烧结助剂,利用凝胶注模及无压烧结工艺制备Al_2O_3多孔陶瓷。研究了发泡剂含量和固相含量对Al_2O_3多孔陶瓷显微结构和力学性能的影响规律以及琼脂糖凝胶体系的固化机理。结果表明:冷却过程中随温度下降,琼脂糖通过形成三维网状结构使陶瓷粉体原位固化;十二烷基磺酸钠具有较好的发泡性能及稳泡性能,适量的固相含量和发泡剂含量有助于制备高气孔率及适中抗压强度的多孔陶瓷; Al_2O_3多孔陶瓷的气孔率最高达到85. 2%。

有机泡沫浸渍法制备Al_2O_3多孔陶瓷及其性能研究

Al2O3多孔陶瓷具有高孔隙率、耐腐蚀、耐高温等优点,在铸造业中应用前景广泛,但其烧结温度较高,且性能不稳定。采用工艺简单的有机泡沫浸渍法制备Al2O3多孔陶瓷,通过引入适量的BaO+TiO2烧结助剂可降低其烧结温度。研究表明:烧结助剂通过形成固溶体及生成低熔点共熔物降低Al2O3多孔陶瓷烧结温度。随着烧结温度升高,材料抗压强度提高。在1450℃、引入6 wt.%烧结助剂的条件下制备的Al2O3多孔陶瓷显微结构均匀,抗压强度较高。

Al_2O_3梯度陶瓷涂层高温抗氧化性能的研究

主要研究了 Al2 O3耐热梯度陶瓷涂层的抗氧化性能并与相应的 Zr O2 耐热涂层进行了比较。在 80 0℃和 1 0 0 0℃氧化实验结果表明 :Al2 O3涂层的抗氧化性能优于相应的 Zr O2 涂层 ;涂层的孔隙率 ,尤其是通孔率是影响涂层抗氧化性能的关键因素 ,此外 。

用改进的Monte Carlo算法模拟多孔Al_2O_3陶瓷烧结过程中的晶粒生长

基于经典的晶粒生长机理,采用改进的蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟方法,对在不同的烧结温度和保温时间下的晶粒生长演化过程进行计算机模拟,并使用多孔Al2O3陶瓷烧结实验过程中的晶粒生长对模型进行了验证。结果表明,当晶粒生长指数为2.95时,模拟与实验中的晶粒生长趋势相一致,说明改进的MC方法可真实的反映晶粒长大的物理过程。

Al2O3多孔陶瓷材料发泡注凝技术研究

本文采用水溶性环氧/多胺类树脂体系低成本发泡注凝技术制备了Al2O3多孔陶瓷材料，研究了Al2O3多孔陶瓷的料浆配制、发泡、固化以及烧结工艺，并对Al2O3多孔陶瓷的微观结构、弯曲强度和介电常数进行了测试分析。结果表明，当Al2O3多孔陶瓷料浆固含量为50vol.%、分散剂用量为Al2O3粉体的0.25wt.% 时料浆综合性能最好，水溶性环氧和多胺类树脂分别为料浆的6vol.%和2.4vol.%。当发泡剂用量为料浆的2～6vol.% ，固定发泡时间1 h，40 ℃下固化3 h，可获得不同气孔率的Al2O3泡沫凝胶体，脱模干燥后经1580 ℃/3 h烧结，可制备出孔隙率60.8~43.4%的Al2O3多孔陶瓷，其弯曲强度为32-55 MPa、介电常数为2.8~4.4，且均与多孔陶瓷孔隙率呈线性变化关系。

造孔剂对多孔Al_2O_3陶瓷性能的影响

采用干压成型法制备了多孔Al2O3陶瓷,对造孔剂种类、用量以及添加剂对多孔陶瓷性能的影响进行了研究.实验结果表明:不同造孔剂对气孔率的影响不同,随着造孔剂加入量的增加,气孔率增大,但试样抗折强度呈下降趋势.在Al2O3基体中加入质量分数为5%～15%的ZrO2时,基体的抗折强度增强,并可以保持300以上的气孔率.

以石墨为造孔剂多孔Al_2O_3陶瓷体系中晶粒生长的研究

针对多孔A l2O3陶瓷两相体系,研究了烧结温度、保温时间和石墨含量对陶瓷气孔率、晶粒尺寸的影响。结果表明:随着烧结温度的升高和保温时间的延长,晶粒尺寸增大而气孔率下降;随着石墨含量的增加,气孔率明显提高而晶粒尺寸变化不明显。在此基础上,通过进一步拟合晶粒生长和时间的双对数线性关系,得出在1300℃时多孔A l2O3陶瓷的晶粒生长指数为2.95,与理论值基本吻合。

金属表面Ni/Al-13wt%TiO_2/Al_2O_3梯度复合陶瓷涂层的腐蚀行为

为了解决陶瓷涂层中的通孔问题 ,把复合材料与梯度材料的概念应用到陶瓷涂层 ,采用等离子喷涂技术在Q2 3 5钢表面形成Ni/Al-13wt %TiO2 /Al2 O3 梯度复合陶瓷涂层 ,对其在沸腾的 5 %HCl溶液中的腐蚀行为进行了研究。结果表明 ,Ni/Al -13wt%TiO2 /Al2 O3 梯度复合陶瓷涂层中的通孔率较单一层Al2 O3 陶瓷涂层显著降低 ,带有该梯度复合陶瓷涂层试样的耐蚀性明显提高 ,该涂层腐蚀

层数对梯度自润滑陶瓷刀具材料Al_2O_3/TiC/CaF_2残余应力的影响

针对陶瓷减摩性能与耐磨性能不能在自润滑刀具中合理兼顾的难题,本研究将梯度功能材料设计思想引入Al2O3/TiC/CaF2自润滑陶瓷刀具材料的设计和制造中,并建立了该梯度自润滑陶瓷刀具材料的物理模型、组成分布模型和物性参数模型。采用有限元方法计算分析了层数对对称型梯度自润滑陶瓷刀具残余应力的影响,确定了最佳层数为7层。以本设计模型和有限元分析结果为基础,制备了分布指数为1.8的7层梯度自润滑陶瓷刀具材料Al2O3/TiC/CaF2。试验结果表明:所制备的梯度自润滑陶瓷刀具材料具有良好的力学性能。

助熔剂法合成α-Al_2O_3片晶及其多孔陶瓷的制备及表征(英文)

实验首先以γ-AlO OH粉体为原料,KCl-Na2SO4复合盐为熔剂,采用助熔剂法合成了α-Al2O3片晶,通过对合成片晶成型烧成,制备具有片状晶体支撑的氧化铝多孔陶瓷材料。并对α-Al2O3片晶形成过程,多孔陶瓷显气孔率、抗折强度、微观结构以及孔径分布进行了研究。研究结果表明,在KCl与Na2SO4复合盐存在情况下,可在900℃条件下合成分散性好,颗粒大小均匀的六方形α-Al2O3片晶,片晶的直径大约在10μm,厚度为0.3-0.5μm。合成的α-Al2O3片晶具有非常好的烧结活性,在无添加烧结助剂的情况下,1600℃保温2 h得到了显气孔率为41.74%,抗折强度为115.34 MPa,孔径分布范围窄的氧化铝多孔陶瓷。窄的孔径分布以及优异的机械性能使其成为一种很有前途的膜支撑体和精确过滤材料。

多孔Al_2O_3陶瓷/Al_2O_3超微粉/环氧树脂新型复合材料的性能研究

以孔隙规则排列的Al2O3多孔陶瓷为骨架,制备了多孔Al2O3陶瓷/Al2O3超微粉/环氧树脂新型复合材料。研究了三维连通陶瓷骨架对复合材料力学性能和高温尺寸稳定性的影响。研究结果表明,新型复合材料具有更优越的室温和高温力学性能。当陶瓷骨架含量为16.8%时,其室温的抗弯强度、抗弯模量、抗压强度和抗压模量分别为115.5MPa、3.6GPa、170.2MPa、2.4GPa。在120℃压缩时,其抗压强度、抗压模量分别为47.8MPa、0.9GPa。新型复合材料具有良好的高温尺寸稳定性,在180℃尚未发现变形。

多孔金属结合剂金刚石砂轮磨削Al_2O_3陶瓷试验

根据多孔金属结合剂砂轮的优点,以人造金刚石、铁粉、镍铬合金钎料和造孔剂为原料,采用真空高温松装烧结工艺,制备一种多孔金属结合剂金刚石砂轮。通过一系列试验研究磨削时砂轮受力、比磨削能和磨削后陶瓷表面粗糙度在小切深快进给和大切深缓进给两种磨削条件下的变化规律,为多孔金属结合剂金刚石砂轮的使用提供试验数据。

粉体颗粒级配对多孔Al_2O_3陶瓷性能的影响

用两种不同颗粒度分布的Al2O3陶瓷粉体进行颗粒级配来制备多孔Al2O3陶瓷。通过分析测试多孔瓷的吸水率、孔径大小及分布、孔洞的形貌等技术指标,研究粉体颗粒级配对多孔Al2O3陶瓷性能的影响。

凝胶注模成型法制备多孔Al_2O_3陶瓷

本文针对陶瓷材料硬度高、脆性大,烧结后无法切削加工,传统成型方法难于制备形状复杂的多孔陶瓷的问题,采用环保型壳聚糖凝胶注模成型法与添加造孔剂法相结合,通过设计合理的工艺过程成功制备出近净尺寸的多孔Al_2O_3陶瓷。在多孔陶瓷领域起到指引作用。如付诸现实将产生50万～80万的经济效益。

HAP-玻璃-α-Al_2O_3复合梯度生物陶瓷涂层的显微结构及其附着强度

利用涂覆烧结法在 α- Al2 O3陶瓷基体表面制备了 HAP-玻璃 (α- Al2 O3)梯度生物活性涂层 ,并研究了涂层组成对显微结构和附着强度的影响。梯度涂层中玻璃组成采用低膨胀低软化温度的 R2 O- Al2 O3- B2 O3- Si O2 系统 ;涂层中的 HAP含量由里到外逐渐增多 ,并在涂层中添加了适量的超细 α- Al2 O3粉体。实验结果表明 ,使用 R2 O-Al2 O3- B2 O3- Si O2 系统玻璃有利于涂层低温烧结和涂层与基体结合 ,在涂层中添加 α- Al2 O3超细粉有利于提高涂层与基体结合强度 ,所制备的梯度涂层与基体的结合强度为 4 8.2 MPa。