莫来石基复合陶瓷高温摩擦表面粘附机理的研究

研究莫来石基复合陶瓷（ＺＴＭ、ＺＴＭ／Ａｌ）与氧化钇稳定氧化锆（ＴＺＰ）陶瓷构成的摩擦副，在干摩滑动条件下，ＺＴＭ、ＺＴＭ／Ａｌ陶瓷的磨损率随环境温度的升高而逐渐降低，其摩擦表面可生成粘附保护层并出现负磨损现象。ＺＴＭ、ＺＴＭ／Ａｌ陶瓷高温摩擦表面产生粘附保护层的主要机理是对偶件ＴＺＰ陶瓷中的Ｚｒ原子或磨屑向其摩擦表面扩散和吸附的结果。详细分析这种Ｚｒ原子表面扩散转移的主要影响因素，以及磨屑在摩擦表面物理吸附和化学吸附的机理，得出了“ＺＴＭ、ＺＴＭ／Ａｌ摩擦表面粘附层的形成，其实质是由‘被动受磨’向‘主动抗磨’的机制转变”的结论，并展望了该抗磨机理的工程应用前景。

柱状莫来石弥散钇稳定四方氧化锆多晶陶瓷摩擦磨损性能研究

研究了柱状莫来石弥散四方氧化锆多晶陶瓷(MDZ)在含质量分数2%SiO2磨粒的5%NaOH溶液中的摩擦磨损性能.结果表明:在100～500N载荷范围内,莫来石质量分数为15%的15MDZ的耐磨性明显优于莫来石质量分数为20%的20MDZ;含莫来石弥散相的Y-TZP的力学性能有所降低,但15MDZ陶瓷在500N载荷下的耐磨性能优于Y-TZP;MDZ复合陶瓷主要呈现擦伤和塑性变形特征,而3Y-TZP陶瓷在相同试验条件下主要呈现塑性变形和断裂特征;柱状莫来石可阻碍裂纹扩展、阻止晶界滑移、抑制ZrO2晶粒异常长大、提高MDZ陶瓷的致密度,从而改善MDZ复合陶瓷的抗磨性能.

三维互穿网络结构石墨/莫来石陶瓷复合材料的制备工艺

首先利用选择性激光烧结技术快速制备三维多孔石墨骨架,随后对其进行二次固化、碳化、真空压力浸渍硅溶胶等后处理,再将低粘度高固相水基陶瓷浆料注入其中,经冷冻干燥、高温烧结后获得三维互穿网络结构石墨/莫来石陶瓷复合材料。结果表明,对多孔石墨骨架进行浸渍增强改性处理以及控制陶瓷坯体的干燥收缩率和烧成收缩率有利于保证三维复合材料的结构完整性,最终成功地制备出了抗压强度为28.28 MPa、导热系数为2.06 W·m^(-1)·K^(-1)、密度仅为1.23 g/cm^(3)的互穿网络结构石墨/莫来石陶瓷复合材料,其兼具有石墨相和陶瓷相的各自优点。

莫来石纤维在氧化铝陶瓷粉料中的分散性

采用新拌浆料法,从莫来石纤维陶瓷基复合材料的纤维分散系数及变异系数分析着手,讨论纤维长度、搅拌时间、搅拌工艺等因素对莫来石纤维分散性能的影响。结果表明:当纤维球磨搅拌180 min时,纤维长度为5 mm时,纤维的分散系数达到最大,变异系数最小,纤维分散效果最佳。

新型凝胶剂ISOBAM对凝胶注模成型多孔陶瓷材料的影响

本文主要研究了新型凝胶剂ISOBAM(异丁烯、马来酸酐共聚物)对莫来石纤维、莫来石复合陶瓷性能的影响,加入ISOBAM后莫来石纤维、莫来石复合陶瓷能在常温下产生凝胶固化效应,随着ISOBAM的加入,其力学性能有较大的变化,研究证明ISOBAM的加入量在0.6%时,其综合性能较为理想。

刚玉-莫来石质承烧板的研制

本文采用正交设计方法研究了氧化铝微粉、高岭土及烧成温度对刚玉-莫来石复相陶瓷热震稳定性及蠕变性能的影响机制。结果表明:对于复相陶瓷的抗热震性而言,影响最大的是高岭土,其次是氧化铝微粉,烧成温度的影响最小;对于抗蠕变性而言,影响最大的是氧化铝微粉,其次是烧成温度,高岭土对蠕变量的影响最小。氧化铝微粉的加入量增加可以使蠕变量下降,抗热震性提高;烧成温度提高会使蠕变量减小,但是对抗热震性不利;随高岭土加入量增加抗热震性呈降低趋势。