Al_2O_3-TiB_2复合陶瓷涂层制备及耐液锌腐蚀性能

针对连续热镀锌生产线中浸锌零部件表面的腐蚀磨损问题,应用高能高速等离子喷涂设备制备了Al2O3-TiB2复合陶瓷涂层。测试了涂层的显微组织、显微硬度、结合强度及耐熔融锌液腐蚀性能。结果表明涂层显微组织中不存在相互贯通的孔隙、微裂纹和未熔化颗粒,孔隙分布均匀且孔径较小,孔隙率<3%。涂层与基体结合状态良好,结合强度达到56 MPa。经过30天的熔融锌液浸泡,涂层表面未见有点蚀、裂纹或剥落现象。Al2O3-TiB2复合陶瓷涂层高的致密性和较好的抗热震性能对涂层力学性能和耐熔融锌液腐蚀性能提高起到了重要作用。

工艺因素对还原气氛下铝热法制备Al_2O_3-TiB_2复相陶瓷的影响

以铝粉、B2 O3 粉和TiO2 粉为原料 ,研究了埋炭还原气氛下B2 O3 加入量、温度和气氛 3种工艺因素对铝热还原法制备Al2 O3 -TiB2 复相陶瓷的影响。结果表明 :(1)在还原气氛下用铝热还原法可以制备Al2 O3 -TiB2 复相陶瓷。 (2 )原料中B2 O3 过量 ,则有 9Al2 O3 ·2B2 O3 相生成。 (3)烧成温度在 90 0℃时铝热反应基本未开始 ;10 0 0℃时有大量TiB2 和α Al2 O3 相生成 ,α Al2 O3 呈长方柱状 ,晶粒较大 ,TiB2分布在α Al2 O3 颗粒之间 ,晶粒细小 ;10 0 0℃以上时 ,反应产物的相组成变化不大 ,但 15 0 0℃后 ,TiB2晶粒较大 ,尺寸为 0 .5～ 3μm。

Al_2O_3-20%TiB_2/Al_2O_3-20%TiC对称型叠层陶瓷刀具的切削性能

以Al2O3为基体,以TiB2和TiC为增强相,通过粉末叠层以及热压烧结工艺制备了Al2O3-20%TiB2/Al2O3-20%TiC对称型叠层陶瓷刀具材料,对其抗弯强度与断裂韧度进行了测试,采用该材料刀具对淬火45钢进行高速切削试验,并与Al2O3-20%TiC陶瓷刀具的切削性能进行了对比。结果表明:对称型叠层陶瓷刀具材料的抗弯强度和断裂韧度分别为651 MPa和4.59 MPa·m1/2,比Al2O3-20%TiC陶瓷的分别提高了11 MPa和0.59 MPa·m1/2;对称型叠层陶瓷刀具的切削力和磨损均较小,切削性能明显优于Al2O3-20%TiC陶瓷刀具的。

微织构Al_2O_3-TiC陶瓷刀具切削性能仿真研究

前刀面有微织构的刀具与无织构刀具的切削性能不同。为了研究Al_2O_3-Ti C陶瓷刀具前刀面凹坑微织构分布对刀具切削性能的影响,使用ABAQUS对陶瓷刀具进行三维建模,将模型导入有限元分析软件Advantedge中,在相同条件下,对无微织构和有微织构刀具进行三维切削仿真,对比其切削力、切削温度及应力分布,结果表明,具有特定凹坑微织构参数的Al_2O_3-Ti C刀具在切削过程中可降低切削力,改善温度和应力分布。

热压烧结工艺对超韧Al_2O_3-TiC-Co复合陶瓷性能的影响

热压烧结化学镀法获得的Al2O3-Co+TiC-Co复合粉体制备超韧Al2O3-TiC-Co复合陶瓷。探讨了烧结温度、烧结气氛和分级保温时间对复合陶瓷微观形貌和力学性能的影响。结果表明,烧结温度为1550℃、真空保护并在750℃和1200℃各保温10 min制备的复合陶瓷力学性能最佳。采用最佳烧结工艺制备的Al2O3-TiC-8%Co复合陶瓷的平均抗弯强度和断裂韧性分别达到782MPa和8.0 MPa.m1/2。

添加物对Al_2O_3-TiC/Ti(C,N)系陶瓷复合材料组织和性能的影响

Al2O3-TiC/Ti(C,N)系陶瓷复合材料具有广阔的应用前景,但综合性能还有待进一步改善。分析讨论了TiC/Ti(C,N)主要成分含量对组织性能的影响,综述了Cr2O3、Y2O3、ZrO2等化合物添加物和Fe、Al、Co、Ni、Mo等金属添加物对Al2O3-TiC/Ti(C,N)系陶瓷复合材料中组织和性能影响的研究结果,并比较分析了其各自的特点。

Al_2O_3粉末对ZrO_2-TiB_2-Al_2O_3纳米复合陶瓷材料力学性能的影响

为了改善ZrO2陶瓷材料的综合力学性能,探讨了添加不同粒径和含量的Al2O3粉末对ZrO2-TiB2-Al2O3纳米复合陶瓷材料微观结构和力学性能的影响.采用真空热压烧结工艺制备了ZrO2纳米复合陶瓷材料,烧结温度为1 450℃,热压压力为30MPa,保温1h.结果表明:微米Al2O3粉末的体积分数为10%时,ZrO2-TiB2-Al2O3纳米复合陶瓷材料的抗弯强度最高,可达743MPa;添加纳米Al2O3粉末对材料的韧性提高明显,最高可达11.37MPa.m1/2,但不同粒径的Al2O3粉末对材料的硬度影响则不明显,材料的硬度随Al2O3含量的增加而增加.

Al_2O_3-TiC基复相陶瓷的制备和性能

Al_2O_3(TiC基复相陶瓷具有高强度、高硬度和较好的高温稳定性, 常用于刀具、发热体和电子器件. 本文综述了Al_2O_3(TiC基复相陶瓷的各种制备方法及其优缺点、常温和高温性能、各种增韧手段和增韧机制, 并展望了Al_2O_3(TiC基复相陶瓷研究的发展方向.

Al-TiO_2-C体系热力学分析及Al_2O_3-TiC复相陶瓷的燃烧合成

对Al-TiO2 -C燃烧合成体系进行了热力学计算 ,并利用Al-O -N、Ti-O -N、C -O -N三个体系的叠加优势区相图分析了该燃烧合成体系的平衡产物相。结果表明 ,Al -TiO2 -C燃烧合成体系的绝热燃烧温度为 2 398K ,燃烧合成平衡相为Al2 O3和TiC。XRD检测结果与热力学分析结果相吻合 ,说明该燃烧合成反应进行得较为彻底 ,证实热力学分析结果可信。原位生成的Al2 O3和TiC两相分布较均匀 ,燃烧合成产物疏松多孔 ,易于通过球磨方式达到破碎。

烧结温度和复合助剂对Al_2O_3-TiCN复合陶瓷显微组织和性能的影响

采用热压烧结方法分别制备了Al2O3-TiCN复合陶瓷(AT)及掺杂MgO-Y2O3复合助剂的Al2O3-TiCN复合陶瓷(ATMY);研究了烧结温度和MgO-Y2O3复合助剂对复合陶瓷相对密度、显微组织及力学性能的影响。结果表明:当烧结温度在1 400~1 600℃时,AT和ATMY的相对密度均在97.3%以上;当烧结温度不超过1 500℃时,利用第二相TiCN可有效抑制Al2O3晶粒长大,AT和ATMY的显微组织、断裂韧度均无明显差异;当烧结温度超过1 500℃时,TiCN不能有效地抑制Al2O3晶粒长大,导致AT显微组织粗化,在1 600℃烧结的AT的断裂韧度为4.5 MPa·m1/2;掺杂了MgO-Y2O3复合助剂后可与TiCN协同抑制Al2O3晶粒长大,在1 600℃烧结的ATMY的显微组织细小均匀,断裂韧度可达5.1 MPa·m1/2。

固相反应型Al_2O_3-TiB_2复相陶瓷涂层的制备、物相及其界面结合性能

为了提高Q235钢的性能,以Al-TiO2-B2O3为反应体系,磷酸二氢铝为粘结剂,制备出成型料浆,采用刷涂法在其表面形成涂层;在真空炉中通过固相反应法合成Al2O3-TiB2复相陶瓷涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和差热分析仪(DTA)研究了涂层的物相结构、组织形貌及反应机理,并对涂层的抗热震性和结合强度进行测试。结果表明:机械力化学作用使Al-TiO2-B2O3体系的热化学反应在670℃发生,在700℃制备的涂层,其物相组成为Al2 O3,TiB2,并含少量未发生反应的Al,TiO2以及辅料反应生成的Cr2 O3和MgAl2O4等。当涂层骨料中Al∶TiO2∶B2O3的物质的量比为10∶3∶3,骨料与粘结剂的质量比为1.50∶1.00时,涂层性能最佳,结合强度可达13.4 MPa,热震次数可达45次。

稀土对Al_2O_3-TiC/Fe基金属陶瓷材料性能的影响

以TiC、C、Mn、Ni、Mo、α-Al2O3微粉和还原Fe粉为主要原料,采用粉末冶金方法制备Al2O3-TiC/Fe金属基陶瓷材料。利用管式真空烧结炉(150 mm)高真空(2.5 Pa)烧结,烧成温度为1530℃,保温时间90 min。研究探讨不同稀土添加剂对试样吸水率及体积密度的影响,揭示材料的耐磨性能,以及稀土添加剂对试样的显微组织影响。试验表明:在以上条件下,添加0.3%的Y2O3时,Al2O3-TiC/Fe基金属陶瓷材料的吸水率和体积密度达到了最佳状态,分别为0.0310%和6.7770 g/cm3,此时材料的耐磨性能得到提高。

Al_2O_3-TiC复相陶瓷刀具干切削高强度钢40CrNiMoA的试验研究

用Al2O3-TiC复相陶瓷刀具对高强度钢40CrNiMoA进行了干车削试验,研究分析了精加工条件下不同切削用量对切削力、工件表面质量以及切屑形态和刀具磨损的影响。结果表明用Al2O3-TiC复相陶瓷刀具在较高速度下干车削40CrNiMoA时可获得良好的表面加工质量,并且刀具磨损量较小,可满足40CrNiMoA精加工的要求。

SiO_2对自蔓延高温合成Al_2O_3-TiB_2复相陶瓷性能的影响

利用自蔓延高温合成技术,用SiO2作添加剂制备出了Al2O3-TiB2复相陶瓷.研究了SiO2含量对自蔓延反应的绝热温度、燃烧速度、反应产物的体积和致密度的影响,并测定了复相陶瓷的抗弯强度和硬度.研究结果表明,Al-TiO2-H3BO3体系的绝热温度是2 588 K,且随SiO2含量的增加而降低;添加SiO2的合成产物中有SiO2和Al6O13Si2相生成;SiO2的加入还降低了反应体系的燃烧速度;当SiO2的添加量在0~20%变化时,复相陶瓷的密度达到1.603 g/cm3,相应的坯体体积变化率为9.25%~9.82%;复相陶瓷的硬度也随着SiO2添加量的增加而增大;在Al-TiO2-H3BO3体系中添加20%的SiO2,可使Al2O3-TiB2的抗弯强度提高2倍.

TiC含量及烧结温度对Al_2O_3-TiC复合陶瓷材料力学性能的影响

利用热压烧结法制备了Al2O3-TiC复合陶瓷材料,研究了TiC含量、烧结温度对材料致密度、抗弯强度、断裂韧性等性能的影响.结果表明:TiC颗粒的引入,可以有效提高Al2O3-TiC复合陶瓷材料的力学性能,当TiC含量为30Vol%、烧结温度为1 750℃时,Al2O3-TiC复合材料的断裂韧性值和抗弯强度值达到最大,分别为5.08 MPa.m1/2和620 MPa,试样的断裂方式主要为沿晶断裂,同时也含有穿晶断裂.

Al_2O_3-TiC-Me系金属陶瓷的设计原则与研究进展

从相的润湿性、物理化学相容性以及制备工艺等方面分析了Al2O3-TiC-Me系金属陶瓷的设计原则,概述和总结了国内外研究的主要系列的Al2O3-TiC-Me系金属陶瓷的研究现状,并展望了Al2O3-TiC-Me系金属陶瓷的应用和发展趋势。

Al_2O_3-TiC复合陶瓷与不锈钢扩散钎焊接头组织分析

采用金相显微镜、扫描电镜和电子探针,观察了Al2O3-TiC复合陶瓷与Cr18-Ni8不锈钢扩散钎焊接头的组织形貌,分析了元素在接头中的分布情况和界面附近区域元素的扩散情况。试验结果表明,Ti-Cu-Ti中间层与陶瓷具有良好的反应能力,促进元素的相互扩散。Al2O3-TiC复合陶瓷与不锈钢扩散钎焊接头形成3个扩散反应层,其中一个位于Cr18-Ni8不锈钢侧,厚度约为17.5μm,成分主要是Fe在β-Ti中的固溶体,Fe-Ti化合物和TiC;靠近陶瓷侧的反应层厚度约为7.5μm,成分主要是TiC,Ti-O和Ti-Al;中间反应层厚度约为5μm,成分主要是Cu固溶体和Cu-Ti相。

喷涂距离对等离子喷涂Al2O3-TiB2陶瓷涂层的影响

喷涂距离对等离子喷涂Al2O3-TiB2涂层质量的影响较大,用水淬熄试验方法研究了不同距离下等离子喷涂Al2O3-TiB2复相陶瓷涂层的相结构组成及形貌。结果表明:最佳反应发生在150 mm处,最佳喷涂距离范围为130~150 mm,此距离范围喷涂粉末反应完全,相结构中含有大量Al2O3和TiB2硬质颗粒,无TiO2相;以最佳喷涂距离150 mm在5052铝合金上等离子喷涂制备Al2O3-TiB2涂层,所得复相陶瓷涂层与基体结合良好,界面处无缝隙和空洞,复相涂层中各组织的显微硬度明显高于基体,其中硬质颗粒区硬度平均值高达1 332.2 HV1 N。

Al_2O_3-TiB_2-ZrO_2复相陶瓷刀具应用研究

研究了 Ａｌ_２Ｏ_３－ＴｉＢ_２－ＺｒＯ_２三元复合刀具材料的力学性能、连续切削时的工况下的磨损性能和断续切削抗冲击性能，结果表明ＺｒＯ_２的加入，改善了材料的综合力学性能，提高了刀具的抗冲击能力，具有较好的切削加工性。

Al_2O_3-TiC复相陶瓷的研究进展

本文阐述了Al2O3-TiC复相陶瓷的制备工艺与应用前景。同时,采用气压烧结(GPS)与热等静压(HIP)后处理工艺制备了具有优良力学性能的Al2O3-TiC陶瓷材料。