不同球磨法对SPS制备Al2O3-TiC复合材料的影响

以Al2O3,Ti,和C(石墨)为原料,分别采用高能球磨原位反应和行星球磨湿混处理原料粉末,再都结合放电等离子体烧结技术(SPS)制备了的Al2O3-TiC复合材料,并用XRD,OM和SEM分析了复合材料的相组成和显微结构.结果表明:高能球磨原位合成的粉末烧结活性高,烧结体晶粒均一细小(＜300 nm),致密度高(98.9%),两相分布均匀;而经过行星球磨湿混处理的粉体,由于存在混合均匀性问题,反应进行的不完全,导致难以致密.高能球磨能促进晶粒细化,弥散分布均一化,反应进行完全和烧结致密化.

1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料热变形模型对比分析

采用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为25~400℃、应变速率为0.01~10s^(-1)和真应变为0.85的条件下,对1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料进行了热压缩试验,研究其热变形行为,建立了应变补偿的Arrhenius (SCA)、修正的Johnson-Cook (MJC)和修正的Zerilli-Armstrong (MZA) 3种本构模型,并对流变应力的预测值与实验值进行对比。结果表明,层状复合材料流变应力呈加工硬化型,并随温度升高或应变速率降低而降低;在100℃/0.5s^(-1)、200℃/0.1s^(-1)和300℃/0.1s^(-1)条件下,层状复合材料组元层间变形较为协调;3种本构模型中,MZA模型的相关系数最高,R为0.99085、平均绝对相对误差最低,e_(AARE)为0.046966,更适合描述1060Al/Al-Al_(2)O_(3)/1060Al层状铝基复合材料的热变形行为。

W增强Al/Gd_(2)O_(3)双屏蔽复合材料的制备与性能研究

为了屏蔽中子与γ射线的危害,在Al/Gd_(2)O_(3)材料中加入W并采用放电等离子体烧结(SPS)制成Al/W/Gd_(2)O_(3)复合材料。利用扫描电镜和XRD分析了复合材料的形貌和物相结构;利用蒙特卡罗统计试验方法和粒子传输软件MCNP5对Al/W/Gd_(2)O_(3)复合材料屏蔽中子和γ射线的性能进行模拟计算。结果表明,与原铝基复合材料相比,Al/W/Gd_(2)O_(3)复合材料的力学性能优异、抗拉强度提高;拉伸断口形貌表明,复合材料断裂模式为穿晶断裂。

Ag_(3)PO_(4)/Cu_(2)O复合材料的制备及其性能研究

对磷酸银复合材料制备及光催化性能进行了研究。讨论了水热温度、反应溶液的酸碱度等对Cu_(2)O制备的影响。同时,比较了不同摩尔百分比Ag_(3)PO_(4)含量的Ag_(3)PO_(4)/Cu_(2)O复合材料的光催化降解活性。结果显示,球状Cu_(2)O颗粒制备条件为:温度100℃,pH值为10。采用直接沉淀法Ag_(3)PO_(4)纳米颗粒能够均匀附着Cu_(2)O表面,达到最佳复合效果。Ag_(3)PO_(4)/Cu_(2)O复合材料光催化活性高于纯Cu_(2)O,随着Ag_(3)PO_(4)的摩尔百分量的增加,复合光催化剂的催化性能先是增强后逐渐减弱。60%Ag_(3)PO_(4)/Cu_(2)O时,催化活性最强,90 min内罗丹明B几乎完全降解。

微波烧结Al_2O_3-TiC复合材料的研究

以纳米级TiC、Al2 O3 为原料 ,用微波烧结制备Al2 O3 -TiC复合材料 ,并与常规烧结比较。分析了两种烧结方法对制备试样的力学性能的影响 ,并探讨了添加剂对Al2 O3

微波烧结Al_2O_3-TiC复合材料

用微波烧结制备Al2 O3 -TiC复合材料 ,并与常规烧结Al2 O3 -TiC复合材料对比 ,分析两种烧结方法对试样力学性能的影响 ,同时探讨添加剂对Al2 O3

Ti诱导反应熔体无压浸渗法制备Fe-Al_2O_3-TiC复合材料

研究了一种Ti诱导反应熔体无压浸渗制备复合材料的方法:通过凝胶注模成形工艺,以蔗糖为造孔剂制备了Ti-Al2O3多孔陶瓷骨架预制体,真空状态下,在1370℃以Fe-2Cr-3C合金熔体无压浸渗该预制体,经过原位反应制备了Fe-Al2O3-TiC复合材料。并利用SEM、X射线衍射对复合材料的组织结构,元素组成和相组成进行了测试和分析。结果表明:在浸渗过程中骨架中的Ti元素的溶解析出和与C元素的原位反应促进了浸渗过程的进行,在1 370℃保温1.5h,金属液即渗透整个多孔骨架,并且在浸渗过程中仍然维持着骨架的形状。摩擦磨损试验表明,该材料具有优良的抗磨粒磨损性能,其耐磨性优于工业用耐磨铸铁。

烧结温度和成分对Al_2O_3-TiC复合材料力学性能影响

以α-Al2O3粉、TiC粉为原料,采用热压烧结工艺制备了Al2O3-TiC复合材料,系统研究了烧结温度以及成分对Al2O3-TiC复合材料的组织结构和力学性能的影响规律.结果表明:α-Al2O3与TiC间没有发生化学反应,两相间具有很好的化学相容性.TiC的引入有利于提高Al2O3-TiC复合材料的力学性能.1 600℃热压烧结的Al2O3-20%TiC复合材料具有最佳的力学性能,其抗弯强度和断裂韧性分别达到509.45 MPa和5.27 MPa·m1/2,复合材料的断裂方式主要是沿晶断裂,同时伴有穿晶断裂.

钛铁矿原位反应合成Al_2O_3-TiC颗粒增强铁基复合材料

利用钛铁矿铝热碳热原位还原技术成功制备了Al2O3-TiC增强铁基复合材料。通过XRD,SEM和力学性能检测方法分析了钛铁矿原位合成和添加合成两种方式对Al2O3-TiC增强铁基复合材料的组织和力学性能的影响。结果表明:利用钛铁矿合成的铁基复合材料的增强相为Al2O3,MgAl2O4,TiC和Fe相,添加合成过程中会发生一些硬质相TiC被氧化的现象。钛铁矿原位合成Al2O3-TiC增强铁基复合材料的基体组织呈粗大的块条状分布;添加合成的复合材料的铁基体以块状均匀分布。制备的Al2O3-TiC增强铁基复合材料的性能比较优良。材料的最佳综合力学性能为抗弯强度937MPa,维氏硬度532。

Al_(2)O_(3)在储能材料中的应用研究进展

Al_(2)O_(3)作为陶瓷材料、催化剂、催化剂载体及研磨磨料等有广泛的应用。因氧化铝具有优良的抗酸碱腐蚀性和力学等性能且热稳定性好、来源丰富,所以近年来逐渐开始应用在储能材料领域,进一步拓展了氧化铝的应用范围。主要针对氧化铝包覆后的二次储能电池正极材料、负极材料,以及改进隔膜的力学性能等方面进行研究。报道了近年来氧化铝在锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池、电解液、隔膜方面的应用研究进展。

Al_2O_3-TiC复合材料放电等离子烧结(SPS)致密化研究

用燃烧合成及放电等离子烧结法制备出致密Al_2O_3-TiC复合材料;分析了烧结温度与材料致密度、显微结构及力学性能的关系;真空气氛、1650℃、保温5min烧结试样的相对密度达99.8％,断裂韧性为4.61 MPa·m^(1/2);更高温度下烧结,气相反应加剧,不利于致密度进一步提高,力学性能也有所下降。沿晶断裂是其主要断裂方式。

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。

在电场中燃烧合成Al_2O_3-TiC-Al复合材料的结构形成机理

以3TiO_2+3C+(4+x)Al为反应体系,用电场激发燃烧合成技术并使用合成中形成的液态Al对产物的渗透作用,制备出致密度为92．5%的Al_2O_3-TiC-Al复合材料,采用燃烧波峰淬熄法研究了原位合成Al_2O_3-TiC-Al复合材料的结构形成机理．结果表明:电场提供的焦耳效应可提高体系的绝热燃烧温度,从而可突破该体系只能在x＜10 mol下发生SHS反应的热力学限制;在Al_2O_3-TiC-Al复合材料动力学过程中,首先Al粉熔融,进而加速与TiO_2的反应生成Al_2O_3;然后Al与TiO_2反应还原出Ti并与C反应生成TiC;液态Al的渗透将Al_2O_3和TiC颗粒粘结起来,形成致密的复合材料组织．

工艺参数对原位自生Al_2O_3-TiC_P/Al复合材料组织结构的影响

借助DSC、SEM、EDS、XRD等测试技术,对Al-TiO2-C体系合成的Al2O3-TiCp/Al复合材料的组织结构进行了详尽的分析,讨论了工艺参数对该复合材料微观组织结构的影响规律。结果表明,反应初始温度对复合材料的制备影响显著。当铝液温度为1100℃时,Al-TiO2-C体系反应结束后经石墨棒充分搅拌,可获得细小、弥散且均匀分布的Al2O3和TiC颗粒增强的铝基复合材料。

CeO_2对原位自生Al_2O_3-TiC_P/Al基复合材料组织结构的影响

利用Al-TiO2-C体系熔铸法制备含稀土CeO2原位自生Al2O3-TiCP/Al基复合材料.借助差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等测试技术,对Al-TiO2-C体系的组织结构进行了详尽的分析,讨论了对稀土CeO2铝对Al2O3-TiCp/Al基复合材料的影响规律.实验结果表明,稀土CeO2的加入可改善陶瓷颗粒Al2O3和TiC与熔体的润湿性,而且有效的细化和净化了组织,降低了反应温度.稀土CeO2添加剂含量为0.5%时利用熔铸法制备的复合材料中原位形成的Al2O3,TiC颗粒尺寸较小,分布均匀.

Al-TiO_2-C体系MC法合成Al_2O_3-TiC_P/Al基复合材料的动力学分析

利用Al-TiO2-C体系熔铸法制备原位自生Al2O3-TiCP/Al基复合材料。采用Kissinger法测定该体系的激活能。该材料反应的动力学机制由熔化、扩散、反应和冷却四个阶段组成。该体系的主体反应为Al与TiO2之间发生的、伴随着强烈放热的置换反应,以及石墨粒子与其周围富钛层的反应。前者导致了Al2O3粒子生成;后者则生成了TiC粒子。基于理论计算和实验研究,建立了Al-TiO2-C体系MC合成工艺制备原位自生Al2O3-TiCP/Al基复合材料的动力学模型。动力学分析表明,石墨和TiO2颗粒愈细,混粉效果愈好,增强相的体积分数愈高,反应速率就愈大,反应完成所需时间也愈短。

切割Al_2O_3-TiC复合材料用高效率薄刃金刚石砂轮的开发

利用流涎成型工艺和脉冲电流烧结制作了气孔率达28Vol%的高效薄刃砂轮。在烧结过程中,金刚石磨粒和母材之间形成WC和W2C,金刚石磨粒与母材的结合强度得到提高。利用恒负荷进给,切割机在3.0N恒负荷进给条件下,对厚度0.09mm的新制作薄刃砂轮和市售薄刃砂轮进行了评价。切割试样为厚度1.2mm的Al2O3-TiC复合材料。新制作薄刃砂轮和市售薄刃砂轮的切割速度分别为6.2mm/s和2.9mm/s,切割长度为750mm。新制作薄刃砂轮表面的金刚石磨粒数在切割试验前后保持不变,而市售薄刃砂轮的表面金刚石磨粒数则减少50%。新制作薄刃砂轮和市售薄刃砂轮的比磨削能分别为133GJ/m3和213 GJ/m3。研究结果表明,通过引入气孔和提高金刚石磨粒与母材的结合强度,可生产出高效薄刃切割砂轮。

高能球磨结合SPS技术制备Al_2O_3-TiC复合材料及其性能研究

以TiO2、Al、C(石墨)为原料,首先采用高能球磨引导铝热反应合成了Al2O3-TiC 纳米复合粉体,然后采用放电等离子体烧结纳米复合粉体制备了Al2O3-TiC复合材料.结果表明,在氩气氛围下高能球磨3h后,原料粉末就发生了铝热反应,合成的Al2O3-TiC复合粉体粒子尺寸大约在100nm左右.采用SPS技术在1450℃保温4min烧结的试样致密度达99.6%,并且结构精细(大部分晶粒<1μm),两相分布比较均匀,有较好的力学性能和电导性能,抗弯强度为650±21MPa.,硬度为19.1±0.2GPa,断裂韧性为4.5±0.2MPa·m1/2,电导率为2.3828×105Ω-1·m-1.