纳米Y-PSZ基高温封严涂层微观结构的研究

采用大气等离子喷涂(APS)工艺制备了纳米氧化钇部分稳定的氧化锆(Y-PSZ)基高温封严涂层,对涂层的元素分布、孔隙率及孔隙分布等微观结构特征进行了研究,探讨了高分子聚合物(高聚物)的造孔机理。结果表明:涂层的成分均匀,纳米Y-PSZ对h-BN具有良好的包覆效果,在高聚物烧蚀后的涂层中留下均匀分布的孔隙,涂层的孔隙率可达33.0%。

Y-PSZ的马氏体相变

(一)试验方法 由上海工业大学提供纯ZrO_2和Y-PSZ(氧化钇稳定的部分稳定氧化锆)粉末,平均粒径为0.05～0.1μm。在医用压片机上将混有成型剂的粉末压制成19×14×2mm的薄片,经脱除成型剂后,在箱式硅化钼炉中于1450～1500℃保温2h烧结成约13.5×10 ×1.5mm的瓷片作为X射线衍射试样。常温X射线衍射在菲利浦APD-10全自动X射线衍射仪上进行。高。

硬质合金添加陶瓷颗粒3Y-PSZ的实验研究

为研究3Y-PSZ颗粒在外力作用下t→m相变增韧增强金属陶瓷材料的可行性,采用热等静压真空烧结工艺制备不同含量3Y-PSZ的WC-20%Co硬质合金。试验结果表明:3Y-PSZ在WC-20%Co基体中呈球形,均匀分布在Co相和WC相中,添加了3Y-PSZ的WC-20%Co的硬质合金抗弯强度和冲击韧性明显提高,耐磨性能有明显改善。

等离子喷涂Y-PSZ复合陶瓷涂层的应用

描述了空气等离子喷涂的Ｙ－ ＰＳＺ 复合陶瓷涂层，并采用光学显微镜、电子探针、Ｘ—线衍射仪对涂层进行了分析，研究了Ｙ－ ＰＳＺ涂层高温时效相态的变化，并采用该涂层制备了连续退火炉炉辊。

316L不锈钢/Y-PSZ复合材料的制备与性能

采用粉末冶金方法制备了316L不锈钢/Y-PSZ复合材料,研究了316L不锈钢含量与粉末粒度对复合材料的显微组织、烧结收缩率、密度及硬度的影响.结果表明:随着316L含量的增加,复合材料的密度增高,相对密度和烧结收缩率逐渐降低,试样的HRC硬度值下降;在316L含量一定的情况下,随着316L颗粒尺寸的增大,复合材料的密度略有降低,相对密度和线收缩率逐渐减小,试样的HRC硬度值下降.在本文的研究条件下,所制备复合材料的相对密度值在92·5%～95·5%之间.

Y-PSZ/316L不锈钢复合材料的制备及性能研究

采用粉末注射成形的方法制备了Y—PSZ／316L不锈钢复合材料，研究了Y—PSZ含量对复合材料微观组织、烧结后的致密度、收缩率及硬度的影响。结果表明：当YPSZ体积分数为30％时，复合材料基本形成Y—PSZ基体；当Y-PSZ体积分数为25％时，复合材料基本形成不锈钢基体。随着Y—PSZ体积分数的增加，复合材料的致密度、线收缩率、硬度随之增大。在试验研究条件下，复合材料的致密度可达91．5％。95．6％。

Y-PSZ陶瓷高温扩散相变后显微组织的HREM研究

Ｙ２Ｏ３部分稳定ＺｒＯ２陶瓷（Ｙ－ＰＳＺ）中高温相变是指从立方相（ｃ相）到四方相（ｔ相）的转变。关于这一相变的机理，周玉等［１］及Ｋ．Ｊ．ＭｃＣｌｅｌａｎ等［２］基于电子衍射谱中出现面心立方结构的消光斑点的结果，认为是位于面心立方晶胞中八个间隙位置的...

Microstructure and Performance of 2Y-PSZ/TRIP Steel Composites

2Y-PSZ/TRIP steel composites have been sintered by hot-pressing method. Their microstructure and mechanical properties were investigated by means of SEM, TEM, XRD and static tension, split Hopkinson pressure bar method. The results showed that the strength and elastic modulus of 2Y-PSZ/TRIP steel composites at room temperature decreased with the increase of 2Y-PSZ content. The main reason was that the combining strength was quite weak between the grains of ZrO2. Distortion induced martensite transformation and plasticity during the dynamic loading increased the strength and distortion capability of the composites. The transformation was carried out mainly through twins formation. The shape of martensite induced by distortion was lamellate with substructures of twins. The habit plane was near {259}T with no mid-ridge and no explosion phenomena. The interface was straight between the austenite and martensite induced by distortion. The increase of 2Y-PSZ content, on the one hand, made the composite dynamic flow stress improved. Thereby, the fracture strength was improved. On the other hand, it depressed both the distortion capability and the martensite transformation induced by distortion. This resulted in the decrease of dynamic fracture strength.

316L不锈钢／Y-PSZ复合材料摩擦磨损特性

在MRH-3型高速环块磨损试验机上研究了粉末冶金方法制备的316L不锈钢／Y-PSZ金属陶瓷复合材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能，并与T10钢（HRC45）的耐磨性能进行了对比．考察了316L不锈钢体积分数（30％～50％）、颗粒尺寸（10．8～51．6μm）及对偶环转速（200～280r·min^-1）对材料耐磨性的影响．结果表明：随着316L不锈钢含量的增加和颗粒尺寸的增大，或随着对偶环转速的提高，复合材料的耐磨性下降．在本文研究条件下，除个别情形外，所制备316L／Y-PSZ复合材料的耐磨性能优于T10钢；当不锈钢体积分数为30％、颗粒尺寸为10．8Ⅱm时，复合材料的耐磨性能达到T10钢的3．0～3．2倍．316L不锈钢／Y-PSZ复合材料的磨损机理主要为316L不锈钢颗粒剥落和Y-PSZ基体层片剥落．

钇稳定氧化锆承烧板生产工艺研究

氧化锆承烧板是一种用于承放烧结电子元器件的载体。氧化锆承烧板有两种,分别是钙稳定氧化锆承烧板和钇稳定氧化锆承烧板。高性能MnZn软磁铁氧体烧成承烧目前使用最普遍的是钇稳定氧化锆承烧板。它是用钇稳定电熔氧化锆空心球或粉末经过研磨→筛分→磁选→配料→混料→困料→干压成型→生坯干燥→排胶→烧成→分选→检验等一系列特殊生产工艺加工制成的。本研究重点从对钇稳定氧化锆承烧板原材料质量把关着手,经过生产工艺优化研究,到产品制造过程质量全面控制,从而得出钇稳定氧化锆承烧板的最佳生产工艺。

喷雾干燥法制备3Y－PSZ材料的相结构变化

应用Ｘ时线衍射技术研究了用喷雾干燥法、无机胶化法与机械混合法制备的３Ｙ－ＰＳＺ粉末陶瓷片在不同烧结温度的用结构，并用多晶比率系数计算了不同试样的相含量。结果表明：在同一温度下的烧的试样、喷雾法获得材料的四方相比率系数Ｘｔ略高于无机胶化法；三种方法制备的陶瓷片中，机械混合烧结法的Ｘｔ明显低于前两种方法；在９００～１１００℃温度范围内３Ｙ－ＰＳＺ材料的Ｘｔ随温度升高明显增大，达１１００℃以后，Ｘｔ数值趋于稳定。对于粉末而言、喷雾法Ｘｔ极限为９９．０％；无机胶化法为９６．１％。对于陶瓷体而言，喷雾法Ｘｔ极限为９９．０％，无机胶化法为９８％，而机械混合法为７４％左右。

氧化锆质定径水口用后矿物组成变化分析

采用XRD及SEM分析技术,对以MgO、Y2O3复合稳定氧化锆(Mg,Y-PSZ)为原料制备的定径水口使用后的矿物组成以及显微结构进行分层对比分析。研究结果表明:用后定径水口原砖层、过渡层、变质层之间单斜相与立方相的X射线衍射峰强度不同,使用过程中水口上述三个层之间结构以及矿物组成存在差异,结构和矿物组成的差异导致水口内部产生结构应力而加速破裂损毁。

Al_2O_3颗粒弥散强化Y－PSZ基复合陶瓷的R曲线

利用维氏压痕／抗弯强度法对３Ｙ－ＰＳＺ单体和３Ｙ－ＰＳＺ／２０％Ａｌ＿２Ｏ＿３复合陶瓷的裂纹扩展曲线进行了测试。结果表明，与裂纹扩展初期相比，Ａｌ＿２Ｏ＿３颗粒的弥散增韧效果随着裂纹的扩展而明显上升；除裂纹偏向以外，Ａｌ＿２Ｏ＿３弥散颗粒是通过架桥和拔出等方式来进一步提高３Ｙ－ＰＳＺ陶瓷的断裂韧性的。

(MgO·Y_2O_3)稳定ZrO_2的研究

本研究在ＭｇＯ－ ＰＳＺ 基础上引入Ｙ２Ｏ３ 共同稳定ＺｒＯ２ ，采用溶胶—凝胶法制得ＭｇＯ－ Ｙ２Ｏ３ － ＺｒＯ２ 超微细粉，经成型、烧结制得（ Ｍｇ、Ｙ） —ＰＳＺ 陶瓷材料。经性能及微观结构测试，结果表明用此法制得的材料，其烧结温度从１６００ ℃降至１４５０ ℃，晶粒尺寸减小至１ ～２μｍ ，抗弯强度及断裂韧性明显提高。

Y—PSZ对Al_2O_3纳米粉烧结特性及性能的影响

在Ａｌ_２Ｏ_３纳米粉中加入１００～４００ｍｇｇ^（－１）的０．０２５ｍｏｌＹ_２Ｏ_３－ＺｒＯ_２（Ｙ—ＰＳＺ），探讨了加入量对Ａｌ_２Ｏ_３纳米粉的烧结特性和烧成陶瓷力学性能的影响结果表明，Ｙ—ＰＳＺ可促进烧结致密化，降低烧结温度，并且有效地抑制烧结时Ａｌ_２Ｏ_３晶粒的长大，提高烧成陶瓷的性能．

湿化学法制备微晶（Y，Mg）－PSZ／MgAl_2O_4陶瓷的研究

研究了用湿化学法制备Ｙ_２Ｏ_３－ＭｇＯ－ＺｒＯ_２－Ａｌ_２Ｏ_３四元系超细粉末的工艺技术，探讨了包裹沉淀和包裹沉淀－乙酸镁混合两种制备工艺及组成对微晶ＰＳＺ材料结构、性能的影响。经１１００℃适当时间的热处理获得了在ｃ－ＺｒＯ_２中具有ｔ－ＺｒＯ_２梭形析出体的微晶ＰＳＺ复相陶瓷，其室温强度达８００ＭＰａ，断裂韧性在１４ＭＰａ·ｍ１／２左右，１０００℃下高温强度可达４５８ＭＰａ。

(Y,Mg)-PSZ材料的微晶化设计、制备与表征

通过化学包裹-共沉淀工艺制备MgO,Y2O3复合稳定、硬质相颗粒(Al2O3,MgAl2O4)均匀包裹的氧化锆基超细陶瓷粉体。经干压、等静压成型,在小于或等于1550℃下烧结致密并实现了PSZ材料的微晶化。借助XRD,SEM,TEM,EDAX等手段研究了材料的微观结构、物相组成与宏观力学性能间的关系,结果表明:(1)通过MgO,Y2O3的复合稳定和硬质相颗粒相(Al2O3,MgAl2O4)的晶界钉扎,在较低烧结温度(小于或等于1550℃)下制备了复相PSZ陶瓷,晶粒尺寸控制在10μm左右;(2)经1100℃下适时热处理,所制备的复相PSZ陶瓷表现出PSZ增韧材料所特有的优良力学性能和结构特征;(3)引入Al2O3,MgAl2O4等硬质颗粒相,即细化晶粒、强化晶界的同时,又利用其颗粒增韧和微裂纹增韧等机制以提高材料的中、高温力学性能。

Y_2O_3和MgO部分稳定ZrO_2陶瓷热稳定性和低温烧结研究

本文研究了Ｙ２Ｏ３、ＭｇＯ含量对Ｙ、Ｍｇ－ＰＳＺ材料性能的影响。发现由于Ｙ２Ｏ３的加入、ＭｇＯ含量的提高可使Ｍｇ－ＰＳＺ的烧成温度由原来的１７００℃降低到１６００℃。与此同时材料的热稳定性也得到了较大的改善。

细晶(Y/Ce,Mg)-PSZ/MgAl_2O_4陶瓷制备工艺及性能的研究

在化学共沉淀法制备细晶PSZ陶瓷的基础上，用工业ZrO2作原料，以MgO、Y2O3、CeO2及α-Al2O3作为复合稳定剂及添加剂，采用机械球磨混合法，并在制备过程中部分用去离子水代替乙醇作为球磨介质，探讨了水磨混合法制备粉料的可行性．实验结果表明：在较低的固溶烧结温度（1550℃）下，经1100℃适当时间热处理，亦可制备出具有较好力学性能的细晶PSZ陶瓷材料，其室温强度约700MPa，断裂韧性在15MPa·m1／2左右；在（180℃，1MPa）水热条件下，采用CeO2作复合稳定剂的PSZ陶瓷材料要比Y2O3复合稳定的PSZ材料更具良好的抗水化性．

热处理对热障涂层材料Y_2O_3部分稳定ZrO_2性能的影响

热障涂层用于燃气轮机的热端部件,可以显著提高其使用温度,延长热端部件的使用寿命,并增大燃气轮机发动机的效率.利用Y2O3和ZrO2为原料,通过固相合成法合成了Y2O3（w（Y2O3）=6%~8%）部分稳定的ZrO2（Y-PSZ）热障涂层陶瓷顶层,并对此陶瓷顶层的微观形貌、相组成进行了研究.同时研究了热处理对热障涂层材料Y-PSZ性能的影响.