磷酸铬铝高温透波材料的制备和性能研究

以氢氧化铝、氧化铬和磷酸为原料制备磷酸铬铝 ,通过对反应体系粘度的监测 ,控制反应程度、确定反应时间。采用DSC -TG和XRD分析研究体系固化特性和耐热性能。对层间剪切强度进行测试 ,初步评价磷酸铬铝复合材料的性能。结果表明 ,控制反应时间为 1h时可以得到转化率较高、粘度适当的体系。DSC -TG分析表明 ,该体系固化成型温度低于 2 0 0℃ ,成型工艺简单 ,同时结合XRD分析证明此材料体系具有优异的耐高温性能。对其复合材料层剪强度的研究发现 ,增强体材料表面进行涂层保护可有效地克服体系对增强体的腐蚀 ,有利于复合材料性能的改善。

原位生长莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷的制备及性能

以磷酸铬铝粘接剂、熔融石英、氢氧化铝为原料制备莫来石原位增强磷酸铬铝复相陶瓷，采用热分析、XRD、SEM、EDS、矢量网络分析测试等手段，研究不同温度对烧结体物相、显微结构、机械及介电性能的影响，并探讨莫来石原位生长和增强机理。结果表明：在1250～1500℃范围内，随温度升高，材料的致密度、抗弯强度、维氏硬度和介电常数均升高。1500℃煅烧可得致密的原位合成莫来石／磷酸铬铝复相陶瓷，材料晶粒发育比较完善，短棒状莫来石和球状磷酸铬铝晶粒清晰可见，基体致密程度受游离SiO2控制。复合材料介电常数、弯曲强度、维氏硬度分别达到3．7、117MPa和5．3GPa。当煅烧至1600℃时，晶粒快速长大，材料的强度降低。磷酸铬铝与莫来石颗粒间通过弥散强化、细晶强化、晶粒拔出等机制对复合材料起到增强的作用。

石英纤维增强磷酸铬铝/有机硅杂化树脂基复合材料性能

通过甲基三乙氧基硅烷(MTEOS)在磷酸铬铝中水解制备了磷酸铬铝/有机硅的有机-无机杂化树脂,以石英纤维为增强材料,氧化铝为固化剂,采用模压成型工艺制备纤维增强杂化树脂基复合材料。考察了杂化树脂基体以及复合材料的力学、介电性能等,结果表明复合材料的弯曲强度大大提高,介电性能更加优越。

不同固化剂对磷酸铬铝固化行为的影响

以氧化镁、氧化锌、氟化铵为固化剂,采用热分析、XRD和IR分析等手段,研究了不同固化剂对磷酸铬铝粘接剂无定形网络结构、结晶温度、分解温度以及粘接强度的影响,并探讨了其影响机制。结果表明:固化剂能促进磷酸铬铝固化脱水,并使磷酸铬铝析晶温度由925℃降低至800℃左右;分解温度随固化剂不同降低程度不同,以氟化铵降低最多;氧化镁、氧化锌有利于磷氧网络结构的加强,氟化铵则破坏磷氧网络结构中的桥氧,从而导致粘接强度的变化;在网络结构中,固化剂的本质是杂质,是造成体系结晶温度、分解温度降低以及析晶产物不同的主要诱因。

氧化锌-磷酸铬铝粘结剂的制备及高温相变研究

以氧化锌为固化剂,制备了氧化锌-磷酸铬铝粘结剂。系统地研究了氧化锌热处理温度、热处理时间、粒径、含量、固化温度与固化时间对粘结剂粘结性能的影响。并采用DSC-TG、XRD及IR等分析手段,研究了体系的固化特性和耐高温性能。结果表明,当氧化锌热处理温度为600℃,热处理时间为2.5 h,粒径为65~55μm,含量为基料的9%时,在167℃下固化3 h,粘结剂的粘结强度最高,可达3.15 MPa。该粘结剂在700℃以下为非晶相,700~1300℃时,其主要晶型为AlPO4、Al（PO3）3和Cr（PO3）3。

稀土磷酸铬铝粘接剂的制备及其热处理中的相变研究

以Al（OH）3、H3PO4、CrO3、CH]OH和La2O3为原料制备稀土磷酸铬铝，通过对反应体系黏度、pH值及其吸潮率、热失重率和粘接性能的测试．确定反应物加入顺序、反应温度、酸质量分数、稀土添加量及反应时间。采用TG-DSC、XRD和瓜分析研究了体系的固化特性和耐热性能。结果表明，反应最佳条件为：以H3PO4、Al（OH）3、Cr03、La2o3和CH30H为原料添加顺序，n（Cro3）：n（Al（Oho3）：n（H3Po4）：n（La2O3）为1：3：9：0．19，磷酸质量分数65％，稀土反应温度140℃，反应时间1h。稀土磷酸铬铝在200～975℃以内时是非晶相，9751200℃时主要是AIP04、Al（PO3）3和Cr（PO3）33种晶型。

成型工艺对莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷的性能影响

以磷酸铬铝、氢氧化铝、熔融石英粉为原料,采用干压成型、注凝成型与等静压成型制备原位莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷,并进行对比研究。研究结果表明,等静压成型制备复相陶瓷的机械性能均优于干压成型和注凝成型制备的复相陶瓷,且复相陶瓷的介电常数比干压成型和注凝成型的复相陶瓷高。干压成型制备的复相陶瓷不够致密均匀,气孔较多;注凝成型和等静压成型制备的复相陶瓷结构均匀致密且气孔较少,复相陶瓷的晶粒发育较完善,短棒状莫来石晶粒和球状磷酸铬铝晶粒分布均匀且清晰可见。通过制品的性能参数和显微结构的比较,等静压成型制备的素坯结构均匀致密,强度高,收缩率小,等静压成型制备的莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷综合性能最优,复相陶瓷的密度、介电常数、维氏硬度及弯曲强度分别为2.85 g·cm^(-3)、4.76、6.2 Gpa、151 Mpa。

烧结温度对莫来石增强磷酸铬铝材料的制备与性能影响

以固相烧结莫来石为增强体,制备了莫来石增强磷酸铬铝基复合材料。研究了烧结温度对复合材料的微观结构和性能的影响。采用SEM、XRD、EDS等检测手段对复合材料的物相结构及断面的微观形貌进行分析,使用万能试验机测试其材料的抗折强度,并使用矢量网络分析仪分析材料的介电性能。结果表明,随着烧结温度的升高,复合材料中莫来石的晶粒依次增大,材料致密度、介电常数增加,抗弯强度增加,但过高的烧结温度下抗弯强度会降低。当烧结温度为1 500℃时,材料的抗弯强度为107 MPa,平均介电常数为3.57。

ZnO及填料对磷酸铬铝基复合材料性能的影响

以磷酸铬铝(ACP)为基体,高硅氧纤维布为增强材料,Cr2O3和Al2O3为填料,通过热压成型制得磷酸铬铝基复合材料。采用TG-DSC和XRD等探讨了磷酸铬铝基体的固化特性和耐热性能,并研究了复合填料、纳米填料及热压工艺对材料力学性能的影响。结果表明,ZnO可以降低磷酸铬铝的固化温度并促进其晶型转变;复合填料Cr2O3和Al2O3可以提高材料的耐热性,当Cr2O3和Al2O3之比为7∶3且纳米Cr2O3加入量为5%时,复合材料的力学性能最好,其拉伸强度为95.2MPa,弯曲强度为190.02MPa。

高硅氧纤维布增强磷酸铬铝复合材料的性能研究

以磷酸铬铝(PCA)为胶粘剂,氧化锌为固化剂,Al2O3、Cr2O3、SiO2、SiC为填料制备基体材料,以高硅氧纤维布为增强材料,通过热压成型制备磷酸铬铝复合材料。考察了不同填料的加入对复合材料力学性能、介电性能和吸潮率的影响,Al2O3填料的加入量及Al2O3填料粒径对复合材料力学性能的影响。结果表明:以Al2O3为填料时,复合材料的力学性能和介电性能最佳,吸潮率最小;当Al2O3填料的加入量为35%时,复合材料的力学性能最好,其拉伸强度为89.1 MPa,弯曲强度为125.1 MPa;加入填料的粒度越小,复合材料的力学性能相对越好。

磷酸铬铝粘结剂的制备及其热处理中的相变

以Al(OH)3、H3PO4、CrO3和CH3OH为原料制备磷酸铬铝,通过对反应体系粘度及其吸潮率、热失重率的监测,确定反应的物质的量比、温度及反应时间。采用DTA-TG、IR和XRD分析研究了体系的固化特性和耐热性能。结果表明,反应的最佳条件为:反应温度80℃,n(Al(OH)3)∶n(H3PO4)∶n(CrO3)=3∶9∶1,反应时间为1h。磷酸铬铝粘结剂在300～1000℃时是非晶相,1100℃时是Cr(PO3)3和AlPO4两种晶型,1200℃时是Cr4(P2O7)3和AlPO4两种晶型。

不同莫来石含量增强磷酸铬铝材料的制备与性能影响

以固相烧结莫来石为增强体,制备了莫来石增强磷酸铬铝基复合材料。研究了不同莫来石含量对复合材料的微观结构和性能的影响。采用SEM、XRD等检测手段对复合材料的物相结构及断面的微观形貌进行分析,使用矢量网络分析仪分析材料的介电性能。结果表明,制备的不同的莫来石含量的复合材料具有不同的介电常数,莫来石含量的增加会导致介电常数的增加,在莫来石含量为50%时制备的复合材料具有良好的结晶性能,介电常数为3.8。

成型压力对莫来石晶须增强磷酸铬铝基复合材料性能的影响

以磷酸铬铝粘结剂、熔融石英、氢氧化铝、氟化铝为原料,制备以固相烧结莫来石及原位生长莫来石晶须为增强体的磷酸铬铝基复合材料。本文主要研究了烧结工艺过程中不同坯体成型压力对莫来石晶须生长和烧成制品结构、机械性能及介电性能的影响。进行的分析测试有:XRD、SEM、线性收缩、维氏硬度、介电常数等。结果表明:随成型压力增大,制品内部孔隙率降低,线性收缩减小,介电常数、抗弯强度及维氏硬度均随之增大。合理调控原料配方比例与烧结工艺可改善制品材料综合性能以应对不同需求。

Al_2O_3涂层相变对石英纤维及其磷酸铬铝复合材料性能影响

采用溶胶-凝胶法制备了Al2O3溶胶,通过TG-DTA-DSC、FT-IR、XRD、SEM等测试手段研究了Al2O3涂层相变规律,探讨了涂覆在石英纤维上的Al2O3涂层在不同温度处理下,石英纤维的耐酸性、抗拉伸强度和抗氧化性能及其复合材料性能的影响。结果表明,经过300℃处理后的Al2O3涂层,能均匀地包覆在石英纤维表面,增强石英纤维的耐酸性、抗拉伸力和抗氧化性能,改善石英纤维与酸性磷酸盐基体材料的结合,增强复合材料的力学性能。

有机硅改性磷酸铬铝透波材料

对有机硅改性磷酸铬铝基体的制备及其复合材料的制备进行了研究。通过添加有机硅树脂对磷酸铬铝进行改型,改性基体的剪切拉伸性能从1.2MPa提高到了3.0MPa以上,其介电常数从4.0左右降低到了3.6左右;其复合材料弯曲强度从80MPa提高到了100MPa以上,吸水率降低了71%。

氧化铜-磷酸铬铝粘结剂制备及热处理相变研究

对于以氧化铜为固化剂改性磷酸铬铝的高温粘结剂，研究了氧化铜粒径、氧化铜含量、固化温度与固化时间对氧化铜-磷酸铬铝粘结剂粘结性能的影响。并采用DSC-TG、XRD、IR分析研究了体系的固化特性和耐热性能。实验结果表明，当氧化铜粒径为55-45μm，含量为基料的15%，在230℃下固化3 h时，其粘结强度最高，达到3.031 MPa。该粘结剂在200-800℃以内时为非晶相，800-1200℃时主要为AlPO4、Al（PO3）3和Cu2P2O73种晶型。

氧化铜含量对磷酸铬铝固化行为的影响及高温相变研究

系统地研究了不同含量氧化铜作为固化剂对磷酸铬铝固化温度、粘结强度和显微结构的影响。并用SEM、TGDSC、XRD、IR等分析手段研究了粘结剂的固化特性和耐热性能。研究结果表明,当氧化铜的加入量为30%时,磷酸铬铝的交联固化温度为213℃,粘结强度可达到3.685 MPa。在300～700℃以内,粘结剂为无定形态,700～1300℃时主要为AlPO4和Cu2P2O7两种晶型。

磷酸铬铝基低红外发射率涂料的制备和表征

以铝粉为填料,磷酸铬铝为粘结剂制得铝-磷酸铬铝基低红外发射率涂料。系统研究了不同铝粉含量、涂料厚度及温度对涂料红外发射率的影响。并采用DSC-TG、XRD、IR等分析手段,对涂料的结构和性能进行表征。结果表明:涂料的红外发射率随铝粉含量的增加而降低,铝粉最佳加入量为30wt%,相应的红外发射率为0.68。铝-磷酸铬铝有良好的耐高温性和热稳定性,在低于1000℃时磷酸铬铝基体主要为无定形态,在1200℃的主要晶型为Al PO4和Al2O3及微量的Al,Al(PO3)3和Cr(PO3)3。

石墨-磷酸铝铬润滑涂层的制备及其摩擦学性能

以磷酸H3PO4、氢氧化铝AI（OH）3和氧化铬CrO3为原料合成了磷酸铝铬胶黏剂（ACP），并制备了以该磷酸铝铬为胶黏剂，胶体石墨为固体润滑剂的粘结固体润滑涂层。研究了石墨与磷酸铝铬胶黏剂的质量比、磷酸铝铬胶黏剂中金属离子与磷酸根的比值、铬含量以及磷酸铝铬的合成温度对润滑涂层摩擦磨损性能的影响。结果表明：磷酸铝铬胶黏剂的耐温性能优良，以磷酸铝铬为胶黏剂的石墨固体润滑涂层具有优异的减摩抗磨性能；磷酸铝铬胶黏剂的组成、分子结构对固体润滑涂层的摩擦磨损性能有较大影响，其中当磷酸铝铬胶黏剂中金属离子与磷酸根的比值（M：P）为1：3，铬铝比（Cr：A1）为1：3，合成温度为100～110℃时，石墨一磷酸铝铬润滑涂层的摩擦磨损性能最好。

磷酸铝铬封孔处理对热喷涂WC-12Co涂层耐蚀性的影响

以磷酸铝铬溶液和Cr_2O_3粉末为原料制备了一种封孔剂,并对WC-12Co热喷涂涂层进行封孔处理。利用XRD、SEM、EDS以及TG-DSC分别对磷酸铝铬的物相、封孔前后涂层表面形貌、固化特性和耐热性能进行检测分析。利用动电位极化电化学测试和热震试验分别对封孔前后涂层的抗腐蚀性和固化后的磷酸铝铬层的抗热震性能进行研究。结果表明:磷酸铝铬的固化温度在250℃左右,在700℃内体系无任何热效应发生,材料具有良好的耐热性能。固化后涂层表面致密,磷酸铝铬对涂层孔隙具有良好的填充作用,明显降低了涂层的孔隙率。封孔后的涂层具有较高的自腐蚀电位和较小的腐蚀电流密度,涂层耐蚀性显著提高。在450℃下进行热震试验,当热震次数一定时(热循环100次),添加填料的磷酸铝铬层的剥落面积低于未添加填料的磷酸铝铬层,表现出较高的抗热震性能。