镁砂作添加剂的反应烧结莫来石-氧化锆复合材料的显微结构和机械性能

用锆英石粉和煅烧氧化铝,使用反应烧结方法制备了莫来石-氧化锆复合材料。镁砂被用作烧结添加剂[0％～10％(克分子)]。锆英石粉和锻烧氧化铝和加0％～10％(克分子)镁砂的混合物用磨碎机磨碎。采用常温等静压法制备圆盘和棒,然后在1400～1650℃下烧结,这种产品具有热机械性能和显微结构的特性。由于采用了氧化镁,通过液相烧结,使莫来石-氧化锆复合材料取得了相当大的密度。添加氧化镁也提高了复合材料的马氏体开始温度。显微结构分析发现具有微圆形到圆形的交键晶体。氧化镁主要形成晶粒间的液相, 替代了四方晶相中的稳定氧化锆。

PIP结合CVI制备氧化铝-莫来石陶瓷基复合材料

通过PIP结合CVI法制备了C纤维增初三维氧化铝-莫来石陶瓷基复合材料,采用CVD法制备了防氧化涂层,研究了复合材料致密化过程、复合材料的物相、微观结构、力学性能和抗氧化性能。结果表明,CVI能够将氧化硅引入到多孔氧化铝基体内部,1400℃处理后氧化硅与氧化铝完全反应生成莫来石,显著提高了仅以PIP法制备的多孔氧化铝基复合材料的力学性能,CVD制备的氧化硅涂层有效阻止了氧气的侵入,复合材料在1200℃大气环境下保温50h后,试样三点弯曲强度保持率为70％。

锆刚玉莫来石—氮化硼复合材料的抗氧化性能研究

推导了锆刚玉莫来石—氮化硼复合材料１０００～１２００℃温度范围内的氧化动力学模型，并用实验数据予以验证。

危废焚烧回转窑用莫来石-氧化锆结合耐火材料

以锆英石、氧化铝和红柱石制备的莫来石-氧化锆复合材料可满足许多耐火材料的应用要求,但将这些复合材料转移到耐火砖的结合相(基质)上的研究很少。本文研究如何通过更好地控制二氧化物来实现这一点。利用热力学软件对高温相进行了模拟,并将其与复合材料的微观结构、矿物学和性能联系起来。结果表明,该体系对Na_(2)O非常敏感,对微观结构有很大的危害。相比之下,添加TiO_(2)和P_(2)O_(5)证明是有益的,可以在1550℃下完全分解锆英石,同时提供所需的坯体强度。通过用体积增大的蓝晶石部分替代红柱石,可以防止基质和骨料之间因高基质收缩而产生的脱粘。基于这些发现,开发了一种新型耐火砖,并在工业规模上进行了成功测试。

氧化铝—莫来石—氧化锆复合材料的研究

本文以氧化铝和锆英石超细粉为主要原料,添加一定量CeO_2采用干压成型和二步烧结法,制备了氧化铝—莫来石—氧化锆复合材料,并探讨了组成与性能的关系,复合材料的常温抗弯强度和断裂韧性可分别达到430MPa和4.4MPa.m。Y_2该复合材料的常温力学性能优于烧结莫来石和氧化铝材料,且具有制备工艺简单、烧结温度和成本低的特点,适于批量生产某些陶瓷制品。

柱状莫来石弥散强化Y-TZP复合材料高温性能研究

采用化学共沉淀法制备Y－TZP超细粉料，通过适宜的无压烧结工艺烧成莫来石Y－TZP复合材料，探索了不同的莫来石含量对Y－TZP材料的常温及高温强度的影响，并对柱状莫来石弥散强化Y－TZP复合材料的机理做了初步讨论。

用溶胶-凝胶法制备氧化锆-莫来石复合纤维

用硝酸铝、氯氧化锆、乳酸和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,用溶胶-凝胶法制备了氧化锆-莫来石复合纤维。在前躯体溶胶中加入聚乙烯缩丁醛(PVP)为纺丝助剂,可得到长的复合纤维。凝胶纤维和陶瓷纤维用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)进行了表征。研究发现凝胶纤维分别在1200℃和1400℃煅烧后,纤维的物相为莫来石和四方氧化锆相。在1400℃煅烧后的氧化锆-莫来石复合纤维,具有均匀的直径和光滑的表面。

白云石与白云石-氧化锆复合材料的比较研究

研究了加氧化锆和不添加氧化锆烧结白云石的一些物理、化学与机械性能。发现往白云石中加入氧化锆能提高其性能,几乎能够使白云石达到永久性抗水化。

氧化锆的水热合成及氧化锆—莫来石复合材料的制备

部分稳定四方晶相氧化锆粉末是用水热工艺得到的。这项工艺是以氧化锆基水在200℃、12.5MPa条件下,用氯化物沉淀分解的方法为基础。由莫来石和水热合成的ZrO_2混合而成的复合材料已经被制备出来,这种材料与非水热而成的ZrO_2的类似材料相比显示有更好的机械性能。

氧化锆对刚玉-莫来石复相材料显微结构的影响

通过扫描电镜、光学显微镜、X射线衍射仪和能谱探针研究了单斜晶型氧化锆对刚玉-莫来石复相材料显微结构的影响.结果表明:当氧化锆质量分数<25%时,氧化锆对刚玉-莫来石基体骨架有充实作用;氧化锆质量分数增加到35%左右时,基体骨架被氧化锆晶粒瓦解,处于一种过渡态;氧化锆质量分数超过40%后,氧化锆晶粒会堆集成串珠链状,并与基体主晶相共同交织成一种新的结构骨架,但新骨架仍较松散.氧化锆晶体的马氏体相变导致了刚玉-莫来石复相材料产生微裂纹,裂纹密度与氧化锆加入量有并增趋势.

莫来石晶种对反应烧结ZrO_2/莫来石复合材料力学性能的影响

采用反应烧结法制备了ZrO2 /莫来石复合陶瓷材料 ,研究了添加莫来石晶种对材料力学性能的影响。结果表明 ,在完全莫来石化之前 ,莫来石过早形成致使不含晶种试样的密度低于含晶种试样 ,抗弯强度低于含晶种试样。而随着反应的进行 ,至反应完全以后 ,由于晶种的添加使气孔多沿晶界分布 ,晶界上的气孔在之后的烧结过程中易于排出 ,使含晶种试样获得较高的致密度。此外 ,添加晶种还有效减小了莫来石的晶粒尺寸。因此 ,反应完全后含晶种试样的强度高于不含晶种试样。 2种试样的抗弯强度在 80 0℃的测试温度下达到最大值 ,当温度进一步升高时 。

ZTM/Y-TZP复合材料的制备及性能

本文研究了 ZTM/Y-TZP(ZTM 为氧化锆增韧莫来石)复合材料。鉴于 Y-TZP 陶瓷常温强度高,而ZTM 陶瓷的中、高温强度衰减甚少,本实验选用 ZTM、Y-TZP 粉末,按照不同复合比例混和,并采用热压、常压两种烧结工艺,研制的新材料兼具 ZTM 及 Y-TZP 陶瓷之优点。随着 Y-TZP 加入量的增加,材料的强度和断裂韧性均有提高,热导率下降。

耐高温氧化锆-刚玉-莫来石复相陶瓷的制备及其抗热震性

以煤系高岭土、α-Al_2O_3和部分稳定氧化锆(PSZ,3%mol Y_2O_3)为原料,制备了耐高温氧化锆-刚玉-莫来石复相陶瓷。采用XRD、SEM等测试技术对样品的物相组成及显微结构进行了表征,研究了PSZ添加量(分别为5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%)对样品物理性能、高温塑性变形及抗热震性的影响。结果表明:由于采用含3%mol Y_2O_3的PSZ,Y_2O_3在高温下起到了烧结助剂的作用,致使样品的烧成温度显著降低;同时随着PSZ添加量的增加,样品的抗折强度增加。经最佳烧成温度烧成的各样品的抗折强度分别达到147.4 MPa、161.3 MPa、205.9 MPa、234.4 MPa、294.0 MPa、385.0 MPa。当PSZ的最佳添加量为10wt%时,样品具有较低的高温塑性变形及良好的抗热震性;当PSZ添加量继续增加,样品在高温易产生液相,抗蠕变及抗热震性降低。SEM显微结构研究表明,随着氧化锆添加量增加,样品结构越致密,增强效果越显著。XRD分析结果表明,复相陶瓷具有良好的耐高温性能,热震前后样品的物相组成不变,均为莫来石、刚玉、m-Zr O_2和t-Zr O_2。

反应烧结制备莫来石基复合材料及添加剂的影响

重点研究了Ａｌ２Ｏ３ ／ＺｒＳｉＯ４ 富铝体系反应烧结制备过程中的晶相变化，以及Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２ 比对反应烧结的影响，进而研究了添加Ｃｒ２Ｏ３ 对反应烧结的影响．研究表明，在反应烧结过程中，莫来石的生成明显滞后于ＺｒＳｉＯ４ 的分解；在相同温度下，ＺｒＳｉＯ４ 的分解程度随Ａｌ２Ｏ３ 的加入量的增加而提高．添加Ｃｒ２Ｏ３ 使莫来石的稳定生成温度提高，此外，Ｃｒ２Ｏ３ 的引入有助于Ａｌ２Ｏ３

陶瓷-金属复合材料

Ti5Si3颗粒强化钛基复合材料；人工关节用氧化锆陶瓷／不锈钢复合材料。

锆莫来石材料的反应烧结机制和显微结构特征

研究了用锆英石和工业氧化铝合成锆莫来石材料的反应烧结过程和显微结构。结果表明,添加适量MgCl_2·6H_2O可以促进反应烧结进程。锆英石大颗粒完全分解以后形成ZrO_2聚集体,结构中出现封闭气孔可能与ZrO_2聚集体有密切关系。加入MgCl_2·6H_2O后铬莫来石材料显微结构的主要特征:ZrO_2有聚集体和均匀分布两种赋存形式;封闭气孔一般与ZrO_2聚集体相邻。

锆石及锆石-莫来石复合物的热力学特性

近年来,莫来石以其卓越的高温强度、抗蠕变性、化学稳定性及低热膨胀系数引起广泛关注。莫来石在室温下的力学特性如断裂韧性等与其他氧化物如矾土和氧化锆比起来略显逊色。锆质材料因其在高温下的卓越性能在不同的工业领域尤其是钢铁行业得到了广泛应用。研究人员对用氧化锆-莫来石质的材料替代纯锆石方面表现出极大兴趣,以期能利用二者的优势。人们在耐材应用领域对锆石、氧化锆、莫来石及其陶瓷复合物的性质开展了广泛的研究。通过煅烧不同含量的锆石制备出一系列的锆石-莫来石复合物(ZRM)。测试改变锆石含量的百分比对致密度、相分析和强度的影响。研究分析了氧化锆含量对热学和热力学性质(如RUL、TSR、HMOR和PLC)的作用。氧化锆-莫来石质复合物的相分析表明,高温时游离锆石的出现可以改善其性能。与无莫来石质的锆石和锆石-氧化锆复合物相比,莫来石相的形成提高了其热震稳定性和HMOR。