Al_2O_3弥散强化316L不锈钢粉末的高速火焰喷涂

采用高能球磨工艺制备了Al2O3弥散强化316L不锈钢喷涂粉末,并进行高速火焰喷涂(HVOF)试验。研究了弥散强化粉末及其喷涂层的微观组织结构和硬度。采用销-盘磨损试验机测试了涂层的耐磨性能。结果表明,球磨加工后,Al2O3颗粒尺寸大多小于1μm,由微米级、亚微米级及纳米级粒子组成并均匀分布在316L不锈钢基体粉末中。随着球磨时间的增加,粉末的显微硬度提高。喷涂后球磨粉末的微观组织结构基本不变,喷涂层的硬度比对应球磨粉末硬度低,其耐磨性明显优于单纯不锈钢粉末涂层。

Al_2O_3粉末对镁合金微弧氧化陶瓷膜的显微结构及其耐蚀性的影响

在已优化的Na2SiO4-Na3PO4复合体系溶液中加入Al2O3粉末对AZ91D镁合金进行了微弧氧化处理。用SEM、XRD分析了加入Al2O3粉末对陶瓷膜的形貌特征和相成分的影响。结果表明,加入Al2O3粉末后陶瓷膜孔洞减少,且疏松层变得紧实;膜层相成分增加了Al2O3。在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀试验表明,加入Al2O3粉末后陶瓷膜的耐蚀性有很大提高。

电爆炸丝法制备纳米Al_2O_3粉末

设计了电爆炸金属丝产生纳米金属氧化物粉末的实验装置,金属丝电爆炸腔采用圆筒结构,纳米粉末经过微孔滤膜过滤收集。成功制备了纳米Al2O3粉末,其平均粒度达到64.9 nm。对电爆炸金属丝产生纳米Al2O3粉末的物理条件进行了研究。结果表明实验条件对粉末粒度有重要影响:随气压的增加粉末平均粒度变大;随金属丝直径增大粉末平均粒度变大;粉末的平均粒度与电容器的初始储能也有一定的关系。

Al_2O_3/Cu复合材料内氧化粉末的制备

通过引入高能球磨,为Al2O3/Cu复合材料的内氧化工艺提供了新的粉末制备途径。高能球磨可制备亚稳态的Cu Al预合金粉末,使用该粉末进行内氧化,既可避免复杂的雾化制粉装置,又可使Al的脱溶氧化变得容易,缩短内氧化的周期;Cu2O粉末与Cu Al预合金粉末一起进行球磨,一方面改善了粉末内氧化的动力学条件,另一方面避免了Cu2O分解后产生的富铜相。球磨过程适宜的酒精加入量为15mL/100g粉料。Cu Al系粉末在经过96h的球磨后合金已经形成,合金粉末向层片结构发展,此时粒子已经细化。X射线衍射图谱中Al的衍射峰的消失是Cu Al系粉末形成合金的标志,并不是晶粒细化所致。Cu 2 0%Al比Cu 0 8%Al的合金更容易细化,层片结构更突出。

Al_2O_3掺杂钼基合金混合粉末的制备

采用溶胶-凝胶法和二次还原工艺制备了Al2O3/Mo超细粉末,利用XRD、SEM、TEM对还原后粉末的相结构、形貌、粒度进行了分析,并讨论了成胶过程中相关因素的影响。结果表明,在溶液pH<2,柠檬酸与钼酸铵质量比为1.5时,所得粉末质量较好。

RAFM与316L钢等离子喷涂Al_2O_3电绝缘涂层研究

在液态金属冷却、磁约束聚变反应堆中,磁流体动力学(MHD)压降是一个不容忽视的问题,包层结构材料内壁涂敷电绝缘涂层是降低MHD压降的最有效方法。本文利用大气等离子喷涂(APS)工艺分别在316L钢和一种新的低活化铁素体/马氏体(RAFM)钢上制备Al2O3电绝缘涂层,研究结果表明:氧化铝涂层表面质量好;涂层的显微硬度较高、致密度较好;涂层与RAFM钢和316L钢基体结合较好,平均结合强度值分别为33.7和27.8 MPa;RAFM钢上涂层抗热震性优良,其原因在于RAFM钢的热膨胀系数与氧化铝陶瓷很好地匹配;两种钢基体上涂层的常温电阻率均为8.0×1012Ω.cm左右。

Al_2O_3/Mo纳米粉末模压成形烧结及其动力学

对Mo和Al2O3／Mo纳米粉末进行模压成形，研究纯Mo和Al2O3／Mo压坯在1700~2000℃温度范围内的等温烧结过程，并结合烧结模型分析材料烧结过程中的动力学；利用SEM和TEM分析复合材料的显微组织。结果表明：压坯密度与Al2O3的加入量有关，高温烧结时Al2O3／Mo复合材料的致密度高于纯Mo的致密度；在Al2O3／Mo复合材料烧结过程中，烧结机制既有体积扩散又有晶界扩散，且随着Al2O3含量的增加，晶界扩散趋势明显：纯Mo和Al2O3体积分数为5％、10％和15％Al2O3／Mo复合材料的烧结激活能分别为254．24、234．04、221．40和164．37kJ／molAl2O3的加入可促进晶粒的均匀化和组织的细化。

Ni、Cu-Al_2O_3纳米金属陶瓷粉末的热压

将化学电镀法制备的纳米Ni、Cu包覆Al2O3粉末进行热压。研究了金属Ni、Cu及其含量对Al2O3粉末的烧结致密化、显微组织和性能的影响。在纳米Al2O3粉末表面镀覆适当的金属Ni、Cu可以较有效地提高致密化,降低烧结温度。金属相作为第二相可以大大细化Al2O3晶粒组织。但Ni、Cu的加入伴随着Al2O3硬度和强度下降。硬度变化可以由金属Ni、Cu是软相较好地解释。强度下降则主要归因于包覆粉末中Ni、Cu对Al2O3粉末的润湿性不好所致。

过程控制剂对Al_2O_3/Mo复合粉末细化的影响

采用溶胶—凝胶技术制备Al2O3/Mo复合粉末,研究了过程控制剂(PCA)———硬脂酸和无水乙醇对Al2O3/Mo复合粉末细化的影响。利用X射线衍射仪和扫描电镜对复合粉末进行物相和形貌分析,利用激光粒度分布测试仪测试了粉末的粒度分布。结果表明:添加过程控制剂可以有效降低粉末粘球和结块的现象,提高出粉率;不添加过程控制剂时,粉末颗粒大小极不均匀;以硬脂酸和无水乙醇作PCA时,随着球磨时间的延长,Al2O3/Mo复合粉末逐渐被细化,颗粒大小相对均匀,颗粒形态经历了从球状向片状再到球形的转化,其中以无水乙醇作PCA时,粉末被细化的速率较高。以硬脂酸作PCA最终制得的粉末较以无水乙醇作PCA最终得到的粉末,粒度分布较为均匀,且细小颗粒的粒径分布较多。

Sol-gel法制备Er^(3+)-Yb^(3+)共掺杂Al_2O_3粉末光致发光特性

采用异丙醇铝 [Al(OC3H7) 3]为前驱体 ,溶胶 凝胶 (Sol gel)法制备Er3+ Yb3+共掺杂Al2 O3粉末 实验结果表明 :90 0℃烧结的粉末为固溶Er3+、Yb3+的γ (Al,Er,Yb) 2 O3相和少量θ (Al,Er,Yb) 2 O3相的混合物 Er3+ Yb3+共掺杂Al2 O3粉末具有中心波长为 1.5 33μm的光致发光 (PL)特性 1mol %Er3+和 1mol%Yb3+共掺杂的Al2 O3粉末的PL强度较 1mol %Er3+掺杂提高 2倍 ,半峰宽从 5 3nm增加到 6 3nm 随泵浦功率的提高 。

溶胶-凝胶法制备Al_2O_3/Mo纳米粉末研究

以四钼酸铵、柠檬酸、硝酸铝为原料,采用溶胶-凝胶法制备掺杂均匀的Al2O3/Mo纳米粉末,分析了柠檬酸在凝胶成形过程中的作用机理,优化了制胶工艺并推导出柠檬酸与四钼酸铵的配比关系,利用XRD、SEM、TEM对制备过程中粉体的相组成、形貌和微观结构进行分析。结果表明:柠檬酸的添加量与四钼酸铵的质量及Al2O3与Mo的体积比有关;初始溶液pH值为1.5,可制备出蓬松多孔、海绵状结构的干凝胶;在560℃左右的空气氛围中焙烧时,能完成除胶过程;Al2O3的加入有助于得到超细Mo粉;混合粉末由Mo和Al2O3组成,Al2O3颗粒均匀分布于Mo颗粒间,平均尺寸约为60nm,Mo粉颗粒尺寸约为500nm。

高能球磨法制备超细Al_2O_3粉末

采用高能球磨法制备超细Al2O3粉末,研究了球磨时间、球磨转速及工艺控制剂等工艺参数对Al2O3粉末粒度和形貌的影响。结果表明:在一定范围内,延长球磨时间,提高球磨转速均能有效地减小颗粒尺寸;在球磨过程中加入工艺控制剂,能有效地防止粉末粘附在磨球和磨罐上,并改善粉末颗粒的均匀性。在本文试验条件下,加入工艺控制剂乙醇,球磨转速为400r/min,球磨时间为30h等条件下,获得Al2O3粉末的D50为0.82μm,Al2O3粉末粒径分布在0.12～6.37μm范围内。

超细Al_2O_3粉末部分取代水泥配制混凝土研究

采用平均粒径为0.5μm的超细Al2O3粉末部分取代水泥配制普通混凝土,测定超细Al2O3粉末取代水泥比例分别为0.8%、1.2%、1.6%、2.0%时,新拌合混凝土的和易性及混凝土在3、7、28、90 d龄期时的抗压强度,并与不掺加超细Al2O3粉末的混凝土进行对比。试验结果表明:随着Al2O3粉末取代水泥比例的增大,新拌混凝土的和易性变差,而抗压强度呈上升趋势,Al2O3粉末取代水泥比例为1.6%时,混凝土抗压强度达到最大,再增大Al2O3粉末取代水泥的比例,混凝土抗压强度反而下降。

片状粉末冶金Al_2O_3/Al复合材料的热变形及加工图（英文）

采用Gleeble-1500D热模拟试验机在300~450°C、0.001~1.0 s-1条件下对不同铝片层厚度的Al2O3/Al复合材料进行变形行为研究。实验结果表明,在设定的温度下,流变应力随着应变速率的增加而增加,而在设定的应变速率下,流变应力随着温度的升高而降低。在所采用的实验条件下,片层Al2O3/Al复合材料的高温流变行为可以用双曲正弦函数来描述。Al2O3/Al-2μm和Al2O3/Al-1μm复合材料在进行真应变为0.6的热变形时最优加工工艺参数分别为300~330°C,0.007~0.03 s-1和335~360°C,0.015~0.06 s-1。而热加工图也明确了此两种复合材料的流变失稳区。

热分解法制备α-Al_2O_3超细粉末

为了探索一种简单易行的制备超细α-Al_2O_3的方法,分别对硝酸铝和硝酸铝与氨水所制Al(OH)_3溶胶进行加热分解,其产物经SEM观察均为0．1～10μm的粉末团聚体,通过X射线衍射测定产物为纯α-Al_2O_3,由Sherrer公式计算知,制备的α=Al_2O_3平均晶粒度分别为45 nm和35nm。通过两种方法的对比可知,直接对硝酸铝进行热分解制备超细α-Al_2O_3,其成本低、产率高、工艺简单易控制。

纳米NiAl_2O_4/Al_2O_3复合粉末的制备新工艺

本研究采用高温氧化的方法制备出纳米NiAl2O4/Al2O3粉体.在纳米Al2O3粉体表面包覆一层金属Ni,在1350 ℃高温下焙烧Ni/Al2O3复合粉体得到纳米NiAl2O4/Al2O3粉体.利用TEM对Ni/Al2O3复合粉体进行观察,发现Ni/Al2O3复合粉体颗粒成球形,大小为50～60 nm;通过对Ni/Al2O3复合粉体的DTA分析,显示Ni/Al2O3复合粉体在900 ℃和1*!300 ℃下有新相生成,经XRD检测,新相分别为NiO和NiAl2O4.

NaCl辅助低温燃烧合成法制备Al2O3/Cu复合粉末的研究

以硝酸铜、硝酸铝、氯化钠和尿素为原料,结合NaCl辅助低温燃烧合成法和氢还原法制备了Al2O3/Cu复合粉末,研究了NaCl掺入量对复合粉末的影响。结果表明,NaCl与Cu(NO3)2的摩尔比为1.5∶1时,前驱物的比表面积达到了最大值,为41.3 m2/g;前驱物氢还原后得到的Al2O3/Cu复合粉末颗粒尺寸为2μm左右,比表面积为15.6 m2/g;对复合粉末采用SPS烧结,烧结块体中Al2O3粒子和Cu基体之间的结合性较好。

沉淀法制备纳米Al_2O_3粉末

以工业用 ＮＨ４Ａｌ（ＳＯ４）２·１２Ｈ２Ｏ和 ＮＨ４ＨＣＯ３为原料，采用均匀沉淀法制备纳米 Ａｌ２Ｏ３粉末。研究了沉淀剂的滴加方式、表面活性剂等因素对粉体尺寸的影响。经检测，最佳工艺得到的Ａｌ２Ｏ３ 粉末的平均粒径小于１５ｎｍ。

起始粉末粒径对Al_2O_3-TiC陶瓷力学性能的影响

热压烧结制备了Al2O3和Al2O3-TiC复合陶瓷。研究了起始粉末粒径对Al2O3-TiC复合陶瓷力学性能的影响。试验结果表明,添加TiC显著地提高了氧化铝陶瓷的力学性能,σf和K1c分别提高了70％和90％。其中大颗粒TiC对氧化铝陶瓷的增韧尤为有利,其裂纹偏转增长了扩张路径,提高了材料的断裂抗力。

溶胶-凝胶自生粉末冶金法制备Al_2O_3/W-Cr复合材料

以Al(NO3)3·9H2O、NH3·H2O、W、Cr等为原料,采用溶胶-凝胶自生粉末冶金法制备氧化铝颗粒增强钨铬双金属基复合材料,对烧结过程中增强颗粒Al2O3生成机制及对Al2O3/W-Cr复合材料的结合界面进行研究。结果表明:Al2O3体积分数为10%时洛氏硬度达到最高值,为58.7,致密度随Al2O3体积分数的增加呈下降趋势;复合材料的增强颗粒氧化铝是由溶胶-凝胶过程中生成的Al(OH)3烧结分解而得,该Al(OH)3经过1 200℃保温1 h烧结可得到增强效果最佳的α-Al2O3;该复合材料的结合方式并非简单的机械包裹,而是冶金结合。